Необычайно благоприятным для астрономов является то обстоятельство, что в настоящее время видимые размеры дисков Солнца и Луны почти совпадают, а их видимые пути на небе (эклиптика и лунная орбита) проходят достаточно близко друг к другу. Они пересекаются в двух точках, называемых узлами. Когда оба светила одновременно оказываются вблизи одного из узлов, происходит затмение: в фазе новолуния (при этом Луна расположена вблизи прямой линии, соединяющей Солнце и Землю) — солнечное, в фазе полнолуния — соответственно лунное. Если во время солнечного затмения наблюдатель окажется недалеко от оси конуса лунной тени (прямой, проходящей через центры Луны и Солнца), он увидит центральную, т.е. полную или кольцеобразную, фазу. При больших расстояниях от оси затмение будет частным.

Расшифровки и воссоздание древних ассирийских клинописных астрономических текстов, относящихся к 1400-900 гг. до н.э., содержат данные о систематических наблюдениях затмений в эпоху халдейских вавилонских царей, а также упоминание о замечательном периоде в 6585Уз суток, в течение которого последовательность лунных и солнечных затмений повторяется. Этот период называется "сарос" (от греческого оброо — "повторение"). Он представляет собой достаточно точное "наименьшее общее кратное" двух других периодов: повторения лунных фаз (синодического месяца), равного 29,53 суток, и возвращения Луны к одному и тому же узлу орбиты — драконического месяца (он длится 27,21 суток). В течение каждого сароса происходит 70 затмений — 41 солнечное и 29 лунных. Однако в конкретной точке земной поверхности лунные затмения видны чаще, поскольку они доступны наблюдениям на всем полушарии Земли, где Луна находится над горизонтом, тогда как зона видимости солнечных затмений ограничена. Особенно редки полные солнечные затмения — несмотря на то, что в течение каждого сароса их бывает около 10, в отдельно взятом географическом пункте они видны в среднем 1 раз в 200-300 лет. Современные методы расчета орбит Земли и Луны позволяют точно рассчитать, где, когда и как будут наблюдаться грядущие затмения. Их описание, с указа­ниями подробных обстоятельств, приводятся в Астрономических календарях и Ежегодниках, а также на многих других интернет-сайтах.

Наибольшее число затмений, которое может наблюдаться в течение года — семь: два лунных и пять солнечных либо три лунных и четыре солнечных. В первом случае в начале года происходит два солнечных затмения и между ними одно лунное, затем в середине года — опять два солнечных и одно лунное и в конце года — пятое солнечное затмение. Во втором случае в начале года происходит одно лунное затмение и после него одно солнечное, затем в середине года — два солнечных и одно лунное, а в конце года — одно солнечное и после него третье лунное затмение. Однако такие годы случаются редко; чаще всего в году бывает два солнечных и два лунных затмения. Наименьшее число затмений в году — два, причем оба солнечные.

В наше просвещенное время многие проявляют к этим редким явлениям живейший интерес. Особенно это касается солнечных затмений, которые не только красивы сами по себе, но и позволяют многое узнать о свойствах нашей звезды. Ученых, разумеется, больше всего интересуют полные затмения Солнца, при которых небо темнеет в достаточной мере, чтобы можно было насладиться великолепным зрелищем лучистой короны — внешней части солнечной атмосферы.

При полном затмении лунная тень проектируется на земную поверхность в виде эллипса. Из-за вращения Земли и движения Луны по орбите с запада на восток тень проходит путь длиной в несколько тысяч километров. Этот путь называется полосой полного солнечного затмения, ширина которой равна малой оси теневого эллипса и редко превышает 250 км. В центре полосы продолжительность полного затмения — наибольшая. Вне полосы полной фазы на обширных территориях наблюдается частное затмение, то есть солнечный диск оказывается закрытым Луной лишь частично.