十五的月亮十六圆是一种天文现象。原因是月亮的 朔望月周期（月相变化周期）是29.53天，不是整数天。就农历的历法而言，规定“朔”所在的那一天必须是初一。从朔到望，大约要经历14.77天。望发生的时间取决于朔发生在初一的什么时候，如果发生在早上，那么望就很可能在十五；如果发生在下午，那么望就很可能在十六。[1] 从天文上讲，当月球运行到地球和太阳之间，月亮被照亮的半球背着地球，我们看不到月亮，称作“新月”或“朔”，这一天称“朔日”；当月球运行到地球正后方，即地球在月球与太阳的中间位置，月球上亮的一面全部向着地球，我们把其称为“满月”或“望”，这一天称“望日”。一般来说，月亮圆缺的一个周期称为一个“朔望月”。[2][3] 月球的公转轨道不是圆形而是呈椭圆形，而月球的公转轨道本身也在旋转，月球受到的地球引力不一样，使得月球公转速度不均匀。因此，月球出现在地球正后方位置的时间也是有差别的，有时候稍快，可能就是十五的月亮十四圆，有时候稍慢，就是十五的月亮十五、十六圆，甚至十七圆。[2] 产生原因
近10年间（2005年至2014年），中秋月亮“十五圆”有4次（2005年、2011年、2012年、2013年 ）；“十六圆”有5次（2006年、2008年、2009年、2010年、2014年）；“十七圆”有1次（2007年）。十五的月亮十六圆出现的频率高于其他日期，于是慢慢就流行了这么一种说法：十五的月亮十六圆。根据农历历法规定，朔所在这一天为每月初一日。但同是初一日，朔可能发生在凌晨，也可能发生在晚上，而且每个朔望月本身也有长有短。这样，月亮最圆满时刻的“望”最早可发生在十五日的凌晨，最迟可出现在十七日的早上。众所周知，阴历是以月亮绕地球运转为规律而制定的，所以它与月相对应的很准确。但农历是综合阴历、阳历优点混合而成的，这就 难免会有误差，当人们把农历初一定为“朔”时，“望”则要视月球运转情况而定，通常，它会出现在农历十五、十六两天。导致满月迟来的根本原因，是由于月球围绕地球公转速度不恒定引起的。受几百种因素干扰，月球绕地球公转速度有时快、有时慢，从“朔”到“朔”或从“望”到“望”，所经历的平均周期是29.53天，但最长与最短周期相差13个小时。如果“望”以前月亮的“脚步”慢，则从“朔”到“望”可能要走16-17天，所以会出现“十五的月亮十六圆，甚至是十七圆”。[4]