Un satélite natural, o luna, es cualquier cuerpo que orbita alrededor de un planeta o de un planeta enano. Es más pequeño que el propio planeta y lo acompaña en su traslación alrededor del Sol. Se llaman naturales en contraposición a los artificiales, que son objetos fabricados por el ser humano que orbitan la Tierra, la Luna u otros planetas.
Caronte, el satélite mayor de Plutón, es el más grande del Sistema Solar en comparación con su planeta, ya que tiene un diámetro de 1207 km y Plutón de 2370 km, es decir, aproximadamente la mitad. Por este motivo, el planeta y su satélite giran en torno a un centro de gravedad común, el baricentro, que está fuera de Plutón, no en su interior. Debido a esto, el sistema Plutón-Caronte se considera un sistema binario de planetas o planeta doble.
En el caso de la Luna, cuya masa equivale a la ochenta y una parte (1/81) de la de la Tierra, es el segundo satélite mayor del Sistema Solar en comparación con su planeta. Por ello, algunos investigadores también consideran la Tierra y la Luna como un sistema binario de planetas; sin embargo, el centro de masas del sistema Tierra-Luna cae en el interior de la Tierra, no fuera, por lo que no es estrictamente un planeta doble.
De los ocho planetas, todos tienen satélites menos Mercurio y Venus; de los cinco planetas enanos, Ceres tampoco tiene.
El gráfico siguiente muestra los principales satélites del Sistema Solar y su comparación con el tamaño de la Tierra. También incluye a Disnomia, el único satélite de Eris y el segundo mayor entre los satélites de los planetas enanos, después de Caronte.
Los 16 satélites mayores del Sistema Solar (con diámetros superiores a los 1000 km) son, en orden de mayor a menor: Ganímedes (Júpiter), Titán (Saturno), Calisto (Júpiter), Ío (Júpiter), Luna (Tierra), Europa (Júpiter), Tritón (Neptuno), Titania (Urano), Rea (Saturno), Oberón (Urano), Jápeto (Saturno), Caronte (Plutón), Umbriel (Urano), Ariel (Urano), Dione (Saturno) y Tetis (Saturno).
De los planetas interiores, Mercurio y Venus carecen de satélites, la Tierra tiene uno y Marte tiene dos, que son dos pequeñas rocas amorfas que orbitan a su alrededor. En cambio, los cuatro planetas exteriores poseen numerosos satélites naturales: hasta 2026 se conocen 115 de Júpiter, 293 de Saturno, 29 de Urano y 16 de Neptuno, y es muy probable que esta cifra siga aumentando.
Los satélites de estos cuatro planetas gigantes se dividen en dos grandes grupos: satélites regulares y satélites irregulares.
Se denominan satélites o lunas regulares a aquellos satélites naturales que orbitan relativamente cerca del planeta y de manera directa (en el mismo sentido que el planeta), con órbitas circulares o de muy poca excentricidad y con inclinaciones muy bajas o nulas respecto al plano ecuatorial del planeta: todo ello hace suponer que se formaron del mismo disco protoplanetario que dio origen al planeta.
Por otro lado, las lunas irregulares son satélites naturales con órbitas, tanto directas como retrógradas, muy alejadas del planeta. Por ejemplo, Calisto, la última luna regular de Júpiter, está a algo menos de dos millones de kilómetros de este, mientras que Temisto, su primera luna exterior o irregular, se encuentra a más de siete millones de kilómetros del planeta. Además, sus órbitas suelen ser muy excéntricas e inclinadas, lo que hace suponer que fueron capturados por la gravedad del planeta.
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