Cá mặt trăng (Danh pháp: Mola mola (Linnaeus, 1758) là loài cá thuộc họ Cá mặt trăng trong bộ Cá nóc (Tetraodontiformes).
Loài sinh vật này cư trú ở các đại dương ôn đới và nhiệt đới trên khắp thế giới, trong đó có Biển Đông của Việt Nam. Cá mặt trăng có trong Sách Đỏ Việt Nam, là loài cá quý hiếm, cần phải được bảo vệ cấp thiết.
Một con cá mặt trăng trưởng thành đạt kích thước từ 3,5-5,5m, là loài cá có xương đòn nặng nhất thế giới gần 2.000kg nhưng cá con nở ra chỉ như một hạt sỏi nhỏ.
Hình dạng của cá mặt trăng rất kỳ dị. Thay vì có đuôi tam giác điển hình hay vây đuôi giống như các con cá khác, những con cá mặt trăng có hình dạng giống chiếc bánh crepe to, dẹt, vây lưng to như cá mập và không có vây đuôi.
Cá mặt trăng có một vây trên lưng nhô cao như loài cá mập và một vây sát cạnh hậu môn. Hai chiếc vây này nằm gần như đối xứng nhau. Trong khi đó vây đuôi ngắn nhưng bao quanh cả phía sau thân, trông như một dải hẹp, ít có tác dụng bơi lội.
Một đặc điểm đặc biệt ở loài cá này là tuy thân hình rất to nhưng chiếc miệng thì lại rất nhỏ. Mỗi hàm có hai răng dính nhau khiến miệng trông một cái mỏ nên chúng không thể nuốt mồi to mà chỉ chuyên ăn giáp xác nhỏ và các sinh vật phù du khác.
Là sinh vật khổng lồ nhưng cá mặt trăng lại vô hại, thậm chí còn rất "ngoan ngoãn". Trường hợp duy nhất mà cá mặt trăng gây hại với con người là khi chúng ngoi lên mặt nước và nhảy lên thuyền. Nhiều ngư dân coi chúng là loài gây hại nên đã dẫn đến các cuộc tấn công gây tử vong.
Gần như tất cả thời gian, cá mặt trăng để cho cơ thể đồ sộ trôi tự do theo các dòng hải lưu. Có lẽ vì đặc điểm này mà cá mặt trăng còn được gọi là cá mặt trời do nhiều người tin rằng chúng "tắm nắng" trên mặt biển, sử dụng ánh mặt trời ấm áp trên bề mặt nước để tự làm ấm cơ thể và hỗ trợ tiêu hóa. Chúng có thể sử dụng nước ấm, giàu oxy để nạp oxy dự trữ.
Cá mặt trăng sơ sinh (cá bột, trông giống như con cá nóc nhỏ) có thân hình chỉ vài milimet và cực kỳ khó để phát hiện ra. Cá con khi nở ra chỉ nhỉnh hơn một viên cát nhỏ, nhỏ hơn cơ thể con mẹ tới 600 lần và không có chút tương đồng nào với hình dạng của bố mẹ.
Tuy vậy, ấu trùng cá con lại lớn rất nhanh, chỉ 15 tháng sau khi trứng nở, chúng có thể tăng lên tới 373kg.
Trứng được thụ tinh ngoài và dễ bị hải lưu cuốn đi nên các nhà khoa học đã mất rất nhiều năm để nghiên cứu tìm kiếm cá mặt trăng con và xác định được con của các loài cá mặt trăng riêng biệt.
Lúc còn nhỏ, cá mặt trăng cũng như bao loài cá khác, bơi rất khỏe theo đàn. Cho đến khi lớn, chúng càng trở nên lười biếng, chỉ sống một mình và thả cơ thể trôi lơ lửng theo dòng hải lưu đến khắp các đại dương. Chính vì điều này mà cá mặt trăng còn được gọi là cá lười biếng.
Khi kiếm ăn, chúng nghiêng người để bơi và lặn xuống dưới rất nhanh, sau đó lại thả cơ thể trôi đi.
Tuổi thọ của một con cá mặt trăng lên tới 23 năm.
Việt Nam xếp cá mặt trăng là loài cá quý hiếm, có tên trong sách đỏ và cần được bảo vệ cấp thiết; luật cấm hoàn toàn các hoạt động đánh bắt, khai thác dưới mọi hình thức.