月球和地球的运动轨迹是天文学中的经典课题之一。当月球运行到地球背后，地球挡住了太阳的光照，月亮就会被地球完全遮挡，形成一次月全食。而月球产生影子的原理同日食类似。月球在环绕地球公转的同时，自转也同步，其影子持续稳定地落在其身后的空间中，而地球公转的平面则与月球的轨道平面有一个夹角，因此，大多数情况下，这两条轨道不会重合，月球的影子也在地球之外的空间中穿行。
然而有时候，月球与地球距离适当，月球重合到地球的太阳系平面内，造成其影子之所及的空间恰好覆盖地球全部或部分地面而形成月全食或部分月食现象。
月球圆盘在地球上由于视差而呈现出微小的椭圆形，其大小受月亮和地球的距离以及大气折射等多种因素影响。在月全食期间，月球逐渐进入地球本影（全食区），月球的圆周移动会将地球本影边缘的视觉效果加强，呈现出一种被称为红月亮的景象。其红色是由地球大气中散射出的阳光照亮了月球表面的部分区域造成的。
