太阳是发光的圆球。月球自己不发光，也不透明，在阳光照射下，身后总拖着长长的黑影。当月球运行到太阳与地球之间，三者几乎成一条直线时，月球身后的黑影就会扫到地球上。这时地球上黑影内的人就会看到太阳被月球遮挡的现象，这就是日食。
月球绕地球运行一周约29.5日，农历规定月球运行到日地之间时为每个月的初一，所以日食只能发生在农历初一。月球公转的轨道平面（白道面）与地球公转的轨道平面（黄道面）之间有5°多的夹角，这样每次农历初一，虽然月球在日地之间，但三者不一定在一条直线上，所以日食并不是每个月都会发生的。
月球身后的黑影分三种：半影、本影和伪本影（图个-1－12－l）。当地球上的观测者处于半影范围内，就会看到太阳被月球遮挡一部分的现象，叫日偏食。如处于本影范围内，观测者会看到太阳被月球全部遮挡的现象，叫日全食。因为月球公转轨道是椭圆，当月球离地球较远时，扫到地球的是伪本影，这时伪本影内的观测者就会看到太阳的中间部分被月球遮挡，仅露出最外面一圈明亮的圆环，叫日环食。
月球是自西向东运行的，所以日食总是从太阳西侧开始（初亏），逐渐发展到太阳被月球遮挡最多的时刻（食甚），最后在太阳东侧结束（复圆）。三种日食情况见“日食过程示意图”（图4－l－12－2）。
工具与材料
当年天文普及年历，日食观测记录表，电焊工镜片，数张全曝光底片，望远镜（要有感光十分之一滤光片），计时工具。
纸和笔。
活动过程
1．根据天文普及年历查出本地观测日食的种类和日期、时间。熟悉本次日食的数据。
2．以适当形式提前一周进行宣传，如黑板报、墙板、广播。
3．对天文小组事前进行培训和分工，两个人一组。观测时一人专事观测、计时（计时工具应与电台校准，精确到秒），另一人专事记录、绘图。
4．事前必须认真检查观测工具，以不刺目为准，否则会灼伤眼睛，甚至导致失明。
5．提前10分钟进入观测场所，认真观测，记下日食全过程各阶段的确切时刻，并仔细绘出食况图。
说明与延伸
1．地球上日食每年最多发生5次，最少2次。但月影扫在地球上的范围较窄，所以每次能观测到日食的地区有限。
2．对于地球上某一固定地点，平均每3年可以看到一次日偏食，而日全食要平均每300年才能看到一次。
3．对某一地点而言，每次日食全过程最长是2个多小时，而全食的时间最长仅7分多钟。
4．用望远镜观测时，物镜前一定要加滤光片，在目镜后面安置一块与镜筒垂直的板，板上夹白纸，经过调整焦距以及目镜与板之间的距离，可使太阳成像在纸上。每隔一段时间将日食图像直接画在纸上，每张图都要记录精确时间，这样就能得到一套完整的日食观测资料。
5．有条件的学校（主要是对高中学生），还可以同时开展太阳黑子、气象要素、地磁场、地球重力、电离层等项目的观测。
6． 附日食观测记录表。
7．1997～2010年我国可见日食情况：
日偏食9次（我国部分地区）——1998．8．22、1999．8．11、2002．6．11、2003．5．31、2004．10．14、2005．10．3、2006．3．29、2007．3．19、2009．1．26。
日环食1次——2010．1．15（从云南到山东）。
日全食3次——1997．3．9（漠河地区）；2008．8．l（从新疆北部到河南）； 2009．7．22（从西藏南部到长江口）。