El plenilunio o luna llena es una fase lunar que sucede cuando nuestro planeta se encuentra situado entre el Sol y la Luna, casi alineados. En ese momento el ángulo de elongación o de fase de nuestro satélite es de 180º y la iluminación es del 100.

El hemisferio visible de la Luna alcanza su mayor iluminación, no siendo posible distinguir con detalle los cráteres de su superficie debido a la ausencia de sombras, aunque es el momento ideal para la observación de los rayos de algún cráter radiado. Esta fase sucede a los 14 días aproximadamente del novilunio. En este momento la Luna alcanza una magnitud aparente de -12,55.

Esta fase lunar es visible durante toda la noche ya que su orto se produce en el momento de la puesta del sol, y su ocaso se produce durante la salida del sol. En esta fase se pueden producir eclipses de Luna. La luna refleja la luz del sol a la Tierra con la totalidad de su cara visible por lo que se puede observar completamente circular y con una gran luminosidad. Ocurre cada 29 días cuando se completa el ciclo lunar.