日食和月食都是自然界的一種現象。隨著社會生產實踐活動的發展以及科學的進步，人類不僅對日食和月食有了正確的認識，而且還進一步掌握了日食和月食發生的規律，並能對日食和月食發生的時間以及見食的地點做出精確的預報。
日食和月食的基本原理
日食的發生與太陽、地球、月亮的運動有著密切的關係。地球圍繞太陽運行，月亮則圍繞地球運行。這樣，太陽、地球和月亮三者在天空的位置也就時刻在變化著。地球和月亮都是自身不發光而又不透明的球體，地球和月亮在太陽光的照射下，都會拖著一條長長的影子。當月亮運行到太陽和地球之間時，從地球看去，日、月在同一方向（朔），這時，如果日、月、地三者恰好或幾乎在一條直線上，月影就會掃到地球表麵，被月影掃過的地區，人們就會看到日食。顯然，日食必定發生在朔，即農曆的初一。但不是每次朔都發生日食，因為在朔日的時候，月亮雖然位於太陽和地球之間，但日、月、地三者不一定恰好或幾乎成一直線，這是因為月亮繞地球轉動的軌道平麵（白道麵）和地球繞太陽公轉的軌道平麵（黃道麵）並不重合，而是有一個平均為5°09′的交角。所以，隻有當月亮運行到黃道和白道的升交點和降交點附近時，才有可能發生日食。
月食的基本原理和日食類似。當月亮運行到和太陽方向相反的位置，從地球看去，日、月方向相差180°（望），這時，如果日、地、月三者恰好或幾乎在一條直線上，那麼，月亮就會走進地球的影子裏，使得部分月麵或整個月麵照射不到太陽光，這就是月食。顯然，月食必定發生在望，即農曆的十五或十六。但並不是每次望日都發生月食，隻有在望日時月亮運行到白道和黃道的交點附近才會發生月食。
日食和月食的種類
日食有三種類型：日全食、日環食、日偏食。日全食時月亮將整個太陽圓麵遮住；日環食時月亮隻遮住太陽圓麵的中心部分，而在太陽圓麵的邊緣還露出像光環似的一圈；日偏食則是月亮隻遮住了太陽圓麵的一部分。
為什麼會有三種類型的日食現象發生呢？
前麵已經講過，月亮在太陽光的照射下會在背著太陽的方向上產生一個影子。月亮的影子可以分為本影、半影和偽本影三個部分。如果月亮本影錐掃過地球表麵，那麼在本影區內，太陽射向月亮的光線全部被遮住，因此在這一區域的人們就會看到太陽的整個圓麵被月亮遮住的日全食現象。如果是半影掃過地麵，則在半影區內，太陽射向月亮的光線一部分被月亮遮住，在這一區域的人們就會看到日偏食現象。如果是偽本影掃過地麵，那麼在偽本影區內，太陽中心部分射來的光線被月亮擋住，但太陽邊緣部分射來的光線卻未被遮擋，因此在偽本影區內的人們就會看到太陽中央部分被遮，而太陽四周隻留下一窄圈光環的日環食。
為什麼有時是本影錐掃過地麵，有時是半影錐掃過地麵，而有時又是偽本影錐掃過地麵呢？這是由於日食發生時，地球、月亮、太陽互相的距離變化造成的。我們知道，地球圍繞太陽運動的軌道不是正圓形，而是橢圓形。同樣，月亮繞地球運行的軌道也是橢圓形。所以，太陽、地球、月亮三者的相互距離隨時在變化。月亮離太陽遠，月亮的本影錐長；月亮離太陽近，月亮本影錐短。計算表明，月亮本影錐最長可達379660千米，最短時是367000千米，平均長度為373330千米，而月亮到地麵的距離平均為375020千米，最近時為350320千米，最遠時為400320千米。因此，當月亮的本影錐長度超過月亮和地球的距離時，本影錐就掃過地球的表麵，被本影錐掃過的地帶（叫全食帶）的人們就看到日全食。半影錐掃過的區域則隻能看到日偏食。但是，如果月亮本影錐的長度小於月亮和地球的距離時，本影錐就掃不到地球表麵，而是由本影錐尖端延長出來的偽本影錐掃到地麵，這時被偽本影錐掃過的地帶（叫環食帶）的人們就會看到日環食。