地行段清球圍繞太陽旋轉，月球則圍繞地球旋轉。當地球與月球軌道平面相交時，月球每繞地球一周，就會有一次處于地球與太陽之間的位置。在這種情況下，月球的影子會落在地球上，地面上處于影子區域的人們就能觀察到太陽被月球部分或全部遮住的現象，這就是日食。圖1展示了日食形成的過程。在圖中的實線表示太陽光直接照射到月球和地球的情況。從圖1中我們可以看到，地面上的T區域的人們完全看不到太陽，他們只能看到太陽邊緣之外的情況。他們觀察到的現象稱為日全食，而他們看到的月球影子區域稱為本影。位于地球燃枝表面P區域的人們能看到太陽的上半部分或下半部分，他們看到的是日偏食，他們看到的月球影子為半影。圖2描述了另一種日食情況。由于地球和月球的軌道都是橢圓形的，所以月球到地球的距離以及它們到太陽的距離是不斷變化的。當月球到地球的距離大于月球到本影錐頂端的距離時，如果發生了日食，就相當于圖2所描述的情況。這時地面上的C區域的人們看不到太陽的中間部分，只能看到一個環形的太陽光，這種現象稱為日環食。圖2中的K代表本影錐頂點，從K點到月球的陰影部分稱為本影，而從K點到地球表面由本影延伸線包圍的陰影部分稱為偽本影。如果日食發生時，地球表面正好位于K點附近，那么在日食期間可以看到日環食和日全食，這種現象稱為全環食。日全食的過程包括五個時期。（a）初虧：月影開始侵入太陽，即日食開始的時刻，此時為日偏食；（b）食既：月影剛剛完全遮住太陽，日全食開始，此時可以在太陽檔前邊緣看到一串亮點，這被稱為貝利珠，它們是由于月球邊緣不規則的山峰對陽光的散射形成的；（c）食甚：月影中心與太陽中心距離最近，此時太陽被遮蔽得最嚴密；（d）生光：月影剛好離開太陽，此時日全食結束，又開始出現日偏食，貝利珠在此時再次出現；（e）復圓：月影完全離開太陽，日食過程到此結束。一般而言，全食持續的時間最長為7分多鐘，通常在2-3分鐘。