La cara oculta de la Luna es el hemisferio de la Luna no observable desde la Tierra. Eso ocurre debido a que la Luna tarda en rotar sobre sí misma lo mismo que su movimiento de traslación alrededor de la Tierra. Debido a las libraciones, desde la Tierra sólo se nos oculta el 41 % de la superficie lunar (es decir unos 15,5 millones de km²), que es imposible observar desde nuestro planeta. Este hemisferio estuvo oculto a la vista humana hasta que la sonda automática soviética Luna 3 lo fotografió por primera vez el día 7 de octubre de 1959.1 Como la Luna tarda el mismo tiempo en dar una vuelta sobre sí misma que en torno a la Tierra, presenta siempre la misma cara. Esto se debe a que la Tierra, por un efecto llamado gradiente gravitatorio, ha frenado completamente a la Luna. La mayoría de los satélites regulares presentan este fenómeno respecto a sus planetas.

En los programas de establecimiento de una base lunar estable se ha planeado emplear el hemisferio oculto para la instalación de instrumentos de observación destinados al estudio del firmamento, ya que aquel está más protegido de la influencia de la Tierra que el hemisferio visible.