Al-Haytham mengemukakan bahwa ketika bulan berada di atas kepala, kita melihatnya lebih dekat dan karenanya lebih kecil. Tetapi ketika bulan terbit di cakrawala yang jauh, kita melihatnya lebih jauh dan karenanya lebih besar.
Salah satu alasan mengapa cakrawala mungkin tampak lebih jauh daripada langit di atas adalah karena otak kita mempersepsikan bentuk "ruang" di atas bumi sebagai bentuk kubah datar ketimbang bentuk bola bulat sempurna.
Artinya kita terbiasa menilai benda langit yang ada di atas kepala lebih dekat dari benda langit yang ada di cakrawala.
Umumnya, manusia sangat buruk dalam memperkirakan jarak vertikal, contohnya saat kita memandang gunung  kita kesulitan memperkirakan ketinggian gunung tersebut, meskipun sudah berkali-kali kita melihat bentuknya.
Berbeda dengan memperkirakan jarak horizontal, kita biasa dengan mudah memperkirakan jarak dari satu titik ke titik lain, apalagi kita kerap melalui objek tersebut.
Hal ini menurut seorang  Brian Rogers Psikolog Oxford University setelah ia melakukan eksperimen di planetarium terkait hal ini karena persepsi kubah datar dilangit lenih kuat, berdasarkan bentuk langit yang tampak, daripada yang terlihat ke bulan.
Jadi pada dasarnya ilusi bulan itu hadir dan terlihat nyata lantaran otak kita mempersepsikan hal tersebut secara keliru.
Contoh lain kekeliruan persepsi otak kita dalam melihat sebuah objek yang cukup terkenal adalah ilusi Ponzo.
Dalam ilusi ini, dua objek yang identik tampak memiliki ukuran yang sangat berbeda berdasarkan petunjuk visual yang diberikan oleh lingkungannya.
Contohnya yang mungkin tak pernah kita sadari namun sering kita lihat bahkan lakukan. Ketika kita menggambar pemandangan klasik 2 gunung ditengah-tengahnya ada matahari kemudian dibawahnya ada gambar hamparan sawah yang dibelah oleh sebuah jalan, yang terlihat membesar diujungnya.
Namun demikian teori yang terlihat benar dan dianggap paling populer ini, tak sepenuh bisa dianggap memadai lantaran bulan di ufuk seharusnya tampak lebih besar dan lebih jauh.Â
