張衡對月食進行的科學解釋是歷史上最早的。在漢朝時期，張衡就已經對月食的現象有了部分理解，他認為月食發生是因為地球擋住了太陽照射到月亮的光線。他在《靈憲》一書中寫道：“當日之沖，光常不合者，蔽于地也，是謂暗虛，在星則星微，遇月則月食。”中國古代對日月食的認知頗為科學。早在《詩經》中，就有關于日月食的記載，其中記錄了公元前776年8月21日發生的月食，這是世界上最早的月食記錄，比埃及的記錄還要早55年。東漢時期的張衡對月食的解釋尤為清晰。他在《渾天儀圖注》中提到，月亮本身不發光，其光亮是反射自太陽。他還準確解釋了月食的發生原理，即當地球位于太陽與月亮之間，月亮進入地球的陰影中時，便會發生月食。中國的古代文獻中，對日月食的記錄既系統又完整。《春秋》記載了從公元前770年到公元前476年的37次日食，后世的計算驗證了其中33次記錄的可靠性。從春秋時代到清朝末年，中國共記錄了一千六百多條日食記錄。對于月食，古代天文學家的記錄同樣豐富，總計超過一千一百條。《詩經》中的“彼月而食，則維其常”一句，表明古代天文學家已經認識到月食是正常的天文現象，指的是公元前776年的月食，早于埃及的月食記錄。張衡的貢獻不僅限于天文學，他還創制了渾天儀和候風地動儀等重要的科學儀器。為了紀念他，人們將月球背面的一個環形山命名為“張衡環形山”，并將小行星1802命名為“張衡星”。張衡被后世尊稱為“科圣”。