A frase ‘uma vez na lua azul’ é freqüentemente usada para se referir a um evento que ocorre muito raramente, mas o que exatamente é uma lua azul? Em termos mais simples, uma lua azul é a segunda lua cheia em qualquer mês do calendário. Observe que, apesar do nome, a cor da lua não muda durante a lua azul.
O ciclo lunar médio dura cerca de 29.5 dias e, é claro, a maioria dos meses tem 30 ou 31 dias. Está claro então que as luas azuis são relativamente raras. Para que ocorra uma lua azul, a primeira lua cheia deve cair no início de um mês para que a próxima lua cheia (29.5 dias depois) possa surgir no mesmo mês.
Em média, existem cerca de 2 anos e meio entre as luas azuis. É claro que os meses que têm 31 dias têm muito mais probabilidade de ter luas azuis do que aqueles que têm 30 dias. Fevereiro, o único mês com menos de 30 dias, nunca tem luas azuis.
Cerca de quatro vezes por século, um ano civil tem duas luas azuis. 1999 foi o ano mais recente com duas luas azuis. O século 21 terá os seguintes anos de lua azul dupla: 2018, 2037, 2067 e 2094.
Existe uma pequena controvérsia sobre o que realmente é uma lua azul. Descrevemos a versão moderna, mas, nos séculos anteriores, o termo lua azul se referia à terceira lua cheia em uma estação com quatro luas cheias.