Hilal ayları, Dünya, güneş ve ay, aya yansıyan ışığın sadece bir kısmını gösterecek şekilde konumlandırıldığında meydana gelir. Sonuç, hilal şeklinde bir ışık düzenidir.
Ay evreleri, ayın güneşe ve Dünya'ya göre konumu ile belirlenir. Bir faz, hilal ay, Ay'ın güneş tarafından aydınlatılan ayın sadece küçük, hilal şeklindeki kısmını gösteren Dünya'ya açılı olarak konumlandırıldığında gerçekleşir. Ayın yarısı her zaman güneş ışığını yansıtır. Bununla birlikte, bu yansımanın görünür miktarı, Dünya'nın, güneşin ve ayın göreceli konumlarına bağlıdır. Ay'ın Dünya'ya göre konumu günlük olarak değiştiğinden, görünür yansıyan ışığın miktarı da değişiyor ve bu ayın evrelerine neden oluyor.