同步自转也叫潮汐锁定，其本质来源于中央天体对环绕天体的引力作用。以地月系为例，由于实际的月球并不是一个质点，月球表面各点受到的引力大小随距离衰减，正面受到的地球引力会大于背面。
月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面，这种现象就是月球“同步自转”。
在月球绕地球旋转时，更近于地球的部分形成了一个“把手”，地球的引力场可以“抓住”它来对月球施加一个稍微更大的力。相似的变形部分也存在于水星，这有助于太阳将水星同步成2：3的轨旋共振。对于月亮，以及其他行星的更大的卫星，类似的变形会导致1:1的共振，因此卫星的同一侧总是朝向行星。
因此，月球在受持续潮汐变形的影响下，在最初热熔状态时变形、在地球潮汐力场作用下固化，这些条件相结合导致了一个月球在其轨道上可持续十亿年以上的首选方向系统。