即幾何天平動，又稱視天平動，月球天平動的一種。“月球常以同一面對著地球”的說法隻是一種不嚴格的、近似的說法。由於幾何方面的原因，地球上的觀測者會覺察到月球有上下左右的“搖擺”，因而能看到的月面部分不是整個月面的一半而是整個月面的59％，其中的18％時多時少，時隱時現。月球有三種光學天平動：①緯天平動：月球赤道和白道夾角為6°41′，當月球運行到白道最北點時，可多看到月球南極的6°41′的區域；同樣在白道最南點時可多看到月球北極的6°41′的區域。緯天平動的的周期為一交點月。②經天平動：盡管月球自轉速度是均勻的，但由於公轉軌道是個橢圓，公轉速度並不均勻。當月球從近地點奔向遠地點時，速度由快變慢。對於均勻自轉的月球，其西邊緣的外側，在經度方向便會有7°45′的地方為地球上的觀測者看到；同樣，月球運行在另外半圈時，月球東邊緣的外側，也會有7°45′能被看到。經度天平動的周期為一近點月(見月球)。上述兩種天平動也可以用月、地中心連線的月面交點的月面坐標來表示。交點的月面緯度稱為緯天平動，交點的月面經度稱經天平動。③周日天平動:早在十七世紀，伽利略在繪制月面圖時便已發現，由於視差，在月出時，地面觀測者能多看到月球東邊緣外側的一部分多達1°的區域；當月落時，也會多看到月球西邊緣外側1°的區域。同理，地球南極的觀測者能多看到月球南極的部分區域；對於地球北極的觀測者也有類似情況。
嚴格地說，這三種天平動都不是月球本身真正的擺動，隻是由於觀測者位置改變造成的。為瞭與物理原因所引起的月球天平動區別開來，把它們合稱為光學天平動。