月食这种天文现象的形成，是由太阳、地球和月球这3颗天体共同参与的结果。地球绕太阳公转，周期是365天；同时月球也在绕地球公转，周期是28天。所以，太阳、地球和月球三者的相对位置也在不断地发生变化。每月农历十五，随着月球的公转，地球会出现在太阳与月球之间。如果这时地球把照向月球的太阳光挡住了，此时地球面向月球的那一半球的人们，就有机会看到月食。通过天体位置的空间想象可以推测：地球上发生月食时，此时在月球上，就可以看到日食。只不过这样的日食不是月球挡住太阳，而是地球挡住太阳了。
太阳照射地球，地球背对着太阳的那一面会产生影子，分本影和半影。当月球整个星体全部进入地球黑暗的本影时，就会形成月全食，到了全食的食甚阶段，月球完全被地球遮挡，此时我们会看到整个圆月呈现出暗铜红色。这种景象看上去有一种诡异的感觉，如果不知道这是怎么回事，看到原本明亮的圆月短短时间内变成这个样子，一定会让人害怕。其实，在月全食阶段，月球进入地球本影，地球并不能完全挡住所有照向月球的太阳光，还是会有一小部分阳光通过地球的大气层折射到月球上，由于红色光波长最长，穿透力最强，于是就可以再通过大气层反射到我们眼中，所以此时的月亮看起来是红色的。日出日落看起来是红色，也是这个原因。所以那些所谓的“血月出现会有灾难发生”等说法根本没有真实性，这种红月亮只是一种自然现象。
月偏食是指月球部分进入了地球本影，而不是整个星体都进入了地球本影。这时候的月球看起来就像是被黑暗吞噬了一部分，黑暗的部分正是地球的影子，影子边缘是一段圆形的弧度，也正是地球的圆形轮廓的投影。
还有一种情况就是半影月食，半影月食就是月球只经过了地球的半影区域，而未进入本影区。看到的圆月只是亮度有所减弱，如果食分较小，肉眼很难察觉到，所以关注度不如月全食和月偏食高。
月球的公转轨道和地球的公转轨道不在同一平面内，而是有着约5度的交角。所以，不是每个月，月球都能进入地球本影或半影区域内。
地球的直径是12756千米，是月球直径的4倍。太阳照射地球，地球背对着太阳的一面产生的影子是长长的圆锥形。月球轨道处的锥影直径还是比月球的直径长了2.5倍。所以，此处锥影横截面面积覆盖整个月球的圆面面积绰绰有余，根本不会出现外面一圈露出地球锥影之外的情况。
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