Chiamato in campo astronomico “Blue Moon”, il fenomeno della Luna Blu è l'evento con cui si indica la seconda Luna piena che si verifica nel corso di uno stesso mese.
Quando dunque, nello stesso mese, avviene il doppio plenilunio, la seconda Luna piena prende questo particolare nome, la cui origine non è del tutto chiara ed è probabilmente legata ad un errore di trascrizione derivante dall'antico termine anglosassone “belewe moon”, dove “belewe” sta per “betrayer”, ad indicare la Luna traditrice.

Durante il plenilunio l'emisfero lunare, frontale alla Terra, è illuminato per intero dal Sole. Geometricamente parlando quindi la Luna, in relazione alla Terra, si trova in una collocazione opposta rispetto al Sole. Queste circostanze si verificano in media ogni 2,7 anni, e circa 7 volte ogni 19 anni.
Negli ultimi anni la Luna Blu c'è stata nel mese di agosto 2012, per poi ripetersi nel mese di luglio 2015, in cui la prima Luna piena si è avuta il 2 luglio, mentre la seconda, ovvero la Luna Blu, ci sarà il giorno 31 luglio. Per la successiva occorrerà attendere gennaio del 2018.

Sebbene il nome Luna Blu non sia riferito ad un cambiamento di colore del satellite, la variazione di tonalità può comunque verificarsi, ed è dovuta ad un effetto ottico legato a particolari condizioni climatiche o fenomeni atmosferici non necessariamente connessi al plenilunio.

Una luna di colore blu si è infatti potuta osservare nel 1883, a seguito delle polveri emesse dall'eruzione del vulcano indonesiano Krakatoa, ma anche nel 1980, nel 1983 e nel 1991, rispettivamente per le eruzioni di El Chichon, Monte Sant'Elena e Pinatubo. In questi casi le polveri lasciavano filtrare selettivamente alcune lunghezze d'onda della luce, rendendo la luna colorata di un alone azzurro.