Roger, David e Nick, junto com o tecladista Richard Wright trabalharam juntos na criação de material novo, e Roger gravou as primeiras fitas demo em um pequeno estúdio próprio em sua casa em Londres. A banda começou a ensaiar seu material novo em segredo em um pequeno armazém de Londres que pertencia ao grupo Rolling Stones, e depois mudaram para o Teatro Rainbow, na mesma cidade, e aproveitaram a ocasião para comprar novos equipamentos, incluindo amplificadores, uma mesa de mixagem e um conjunto inteiro de iluminação de palco. A banda decidiu realizar um concerto com suas novas canções, antes mesmo de gravá-las, a ser realizado no próprio Teatro Rainbow, e para isso o grupo providenciou que mais de nove toneladas de equipamentos fossem levadas até o teatro, e o novo trabalho foi temporariamente apelidado de The Dark Side of the Moon, mas depois de descobrirem que o título já havia sido usado pela banda Medicine Head, foi decidido que o futuro disco se chamaria Eclipse, mas pouco tempo depois a banda descobriu que o álbum do Medicine Head havia sido um fracasso comercial e o voltaram a usar o nome inicial.
Mesmo antes de finalizar a gravação em estúdio, a banda iniciou a turnê The Dark Side of the Moon Tour, que durou de 1972 até 1973 e contou com datas nos Estados Unidos, Canadá e Europa, permitindo que a banda revisse e melhorasse as canções a cada noite; O concerto Dark Side of the Moon: A Piece for Assorted Lunatics foi realizado pela primeira vez no Rainbow em 17 de fevereiro de 1972 com uma plateia formada apenas por jornalistas e críticos, e recebeu avaliações muito boas de quase todos os presentes; Michael Wale, do jornal The Times, escreveu que o espetáculo "trás lágrimas aos olhos", e Derek Jewell, do jornal The Sunday apontou que ambição da banda era "enorme"; por outro lado, a avaliação na revista Melody Maker foi menos favorável, apontando que musicalmente, as ideias eram grandiosas, mas que o efeito sonoro dava a impressão de que as pessoas estavam dentro de uma jaula em um zoológico. As novas canções foram apresentadas quase que na mesma ordem em que foram lançadas no disco posteriormente, mas o som apresentava algumas diferenças quanto ao som lançado mais tarde, principalmente devido a falta de sintetizadores e aos momentos em que eram lidas alguns trechos da bíblia no começo de algumas canções. A banda seguiu fazendo pausas estratégicas na turnê para realizar as gravações em estúdio, realizando o último concerto novamente no Teatro Rainbow em 4 de novembro de 1973.
O álbum foi gravado no Abbey Road Studios, em Londres, em diferentes sessões entre maio de 1972 e janeiro de 1973. A banda trabalhou ao lado do engenheiro de som Alan Parsons, com quem já haviam trabalhado no disco Atom Heart Mother e que já era famoso por ter trabalhado no Álbum Abbey Road dos Beatles. Para as sessões, foram usadas as técnicas mais avançadas disponíveis na época, sendo o Abbey o único estúdio naquele tempo que realizava a chamada Gravação multicanal, que permite o registro em separado de múltiplas fontes de som para criar um resultado final coesivo, e a banda usava tantas fontes diferentes e fazia tanto uso do equipamento que os custos diários superavam o de qualquer outro álbum até então.
Em 1 de junho de 1972, "Us and Them" tornou-se a primeira faixa a ser gravada, seguida seis dias depois por "Money"; Roger Waters havia criado vários efeitos sonoros para essa canção usando dinheiro de verdade, sobretudo moedas, usando a técnica de loop, inédita até então nos discos do grupo. As próximas faixas a serem gravadas foram "Time" e "The Great Gig in the Sky", e depois a banda fez uma pausa de dois meses para ficarem em casa com suas famílias e se prepararem para uma nova série de apresentações nos Estados Unidos. As gravações sofreram diversas interrupções, muitas delas por razões banais, como o fato de, por diversas vezes, Roger abandonar as sessões para assistir partidas de futebol de seu time favorito, o Arsenal Football Club, ou assistir a série Monty Python's Flying Circus na televisão, e durante esse tempo Alan Parsons ficava no estúdio trabalhando com o material disponível.
Quando o álbum é tocado simultaneamente com o filme de 1939 The Wizard of Oz (O Mágico de Oz, no Brasil, O Feiticeiro de Oz, em Portugal) ocorrem algumas correspondências entre o filme e o álbum. [1]. Alguns momentos que indicam isso são:
Quando Dorothy cai de cima do cercado em que está se equilibrando, inicia-se a música "On the run" indicando o momento de suspense. Na sequência a avó de Dorothy aparece conversando, e neste momento é possível ouvir uma voz feminina de fundo na mesma música;
Quando a bruxa está chegando de bicicleta para raptar o cachorro de Dororthy, começam a tocar os sinos da música "Time", análogo aos toques de campainhas de bicicletas;