Ilusi bulan adalah sebuahilusi optik yang terjadi ketikaBulan terlihat berukuran besar ketimbang biasanya dilangit. Ilusi ini terjadi karena ketika Bulan dibandingkan dengan objek latar depan seperti pohon, rumah, gunung atau kadang dengan cakrawala itu sendiri sehingga Bulan tampak lebih besar dibanding ketika Bulan menggantung sendirian di langit.
Kasus ilusi Bulan ini mirip atau sama dengan yang namanya ilusi Ponzo atau ilusi optik geometri dimana otak berpikir bahwa apapun yang ada di atas berada lebih jauh maka ukurannya pasti lebih besar. Tapi dalam kenyataannya ukurannya sebenarnya sama.
Ada juga yang menduga kalau ilusi tersebut terjadi karena pembiasan. Tapi, pembiasan atmosfer hanya perpengaruh pada penggepengan piringan matahari/bulan (yang justru membuat bulan/matahari lebih kecil pada sumbu vertikalnya) dan juga perubahan warna menjadi lebih merah.
