地球月食其實是地球上所能觀察到的最普通的天文現象，並且一年當中幾乎每天都在上演著月食，只不過大多情況下是月偏食，也就是古代人迷信所說的“天狗吃月亮”。

月球本身只是一顆普通天體，不屬於恆星，本身不會發出亮光，我們在夜晚看到的月光其實是月球反射太陽的光芒，如果不反射光芒，我們是看不到月球的。並且，月球是地球唯一衛星，圍繞著地球做公轉運動，而地球又屬於太陽的行星，也圍繞著太陽做公轉運動，加之地球自身也在進行著自轉運動，所以這三個宇宙天體總會在某個時間段內處於一條直線上。

某個時間，當地球恰好處在了太陽和月球正中間，也就擋住了太陽射向月球的光芒，所以就會發生月食現象，此時站在地球陰面的某個角度就看不到月球了。與之對應的是，如果月球(或者其他星體)恰好執行到地球與太陽正中間，那麼同樣也會擋住太陽射向地球的光芒，就會發生日食，月食和日食的區別一個是擋住了反射光芒，一個是擋住了直射光芒。

另外，可能很多人會有疑惑，為什麼在發生月全食的時候，我們仍然能夠看到月亮，只不過這時候的月亮是紅色的，難道是太Sunny穿透地球以後射向月亮的嗎，答案肯定不是的，因為太陽遠比地球的體積要大，射向地球的光線有很多會經過地球大氣層折射，月球同樣可以接受到大氣層折射的光線，只不過因為根據波長不同，只能接收到太陽的紅光，所以再呈現到我們眼中就是紅色月亮。

月食與日食一樣，原理都是光的直線傳播。並且都可歸類為影子，光在直線傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體後面形成的黑暗區域，就是影子。影子可分為本影、半影和偽本影，見下圖。

當月亮執行到太陽和地球之間時，月亮就遮擋了射向地球的太Sunny，在月亮後面就形成影子。這時，在地球上處於月亮的影子裡的區域觀察到的太陽的情形，就是日食。

其中，在本影區觀察到日全食；在半影區觀察到日偏食；在偽本影區觀察到日環食。

當地球執行到太陽和月亮之間時，地球就遮擋了射向月亮的太Sunny，在地球后面就形成影子。當月亮進入地球的影子裡時，在地球上觀察到的月亮的情形，就是月食。

其中，月亮全部進入本影區時，可觀察到月全食；月亮部分進入本影區時，可觀察到月偏食；月亮進入半影區時，稱為半影月食，只是亮度有所減弱，沒有觀賞價值；由於太陽、地球、月亮的大小和相互之間的距離關係，不會形成月環食，月亮也不會進入偽半影區。

根據光的直線傳播原理，發生月食時，射向月亮太Sunny被地球遮擋，應該沒有太Sunny照射月食部分，這部分月亮也就沒有光線發射出來，這部分月亮應該是黑暗的。

事實上，月亮不僅不是黑暗的，神奇的是看到的是“血月”。這主要是地球大氣層的原因，光沿直線傳播是有條件的，必須在同種均勻介質中。太Sunny在掠過地球時，要從太空穿過大氣層，並且大氣層分佈是不均勻的，會使太Sunny發生折射，傳播方向發生改變，進入地球的影子，照射到月亮，被月亮反射後就會被觀察到。

另外，太Sunny在經過大氣層時，除被折射、反射、吸收外，大氣層中的氣體分子和微塵還會使太Sunny發生散射。研究表明，大氣層對波長不同的色光散射程度不同，波長越短散射的越厲害。太Sunny由紅橙黃綠藍靛紫七種色光組成，按順序波長依次減小，所以，對紅橙黃光散射的較弱，對藍靛紫光散射的較強。這樣，太Sunny穿過大氣層厚在照射到月亮上的光線中，紅橙黃光相對藍靛紫光要強。再經月亮反射會地球，又會再一次散射，結果，到達地面附近的主要是微弱的紅光，所以，看起來月亮呈暗紅色。

因為造成月食的是處於太陽和月球之間的地球擋住了太陽射在月球表面的光芒所造成的陰影，而這個陰影是呈弧形逐漸遮擋住太Sunny的。當整個月食達到“全食”時，遮擋陰影呈圓形。以此便可推斷地球是球體形狀。