月食的原理和日食類似。在農曆每月的十五、十六，月球運行到和太陽相對的方向。這時如果地球和月球的中心大致在同一條直線上，月球就會進入地球的本影，而產生月全食。如果只有部分月亮進入地球的本影，就產生月偏食。
當月球進入地球的半影時，應該是半影食，但由於它的亮度減弱得很少，不易察覺，故不稱為月食，所以月食只有月全食和月偏食兩種。
月食都發生在「望」，但不是每逢「望」都有月食，這和每逢「朔」不都出現日食是同樣的道理。在一般情況下，月亮不是從地球本影的上方通過，就是在下方離去，很少穿過或部分通過地球本影，因此，一般情況下就不會發生月食。每年月食最多發生3次，有時一次也不發生。從現在到2000年，中國能見到2次月全食（1997年9月17日， 2000年7月16日）一次月偏食（1999年7月28日）。
古時候，人們不懂得月食發生的科學道理，像害怕日食一樣，對月食也心懷恐懼。外國有人傳說，16世紀初，哥倫布航海到了南美洲的牙買加，與當地的土著人發生了衝突。哥倫布和他的水手被困在一個牆角，斷糧斷水，情況十分危急。懂點天文知識的哥倫布知道這天晚上要發生月全食，就向土著人大喊，"再不拿食物來，就不給你們月光！"到了晚上，哥倫布的話應驗了，果然沒有了月光。土著人見狀誠惶誠恐，趕快和哥倫布化幹戈為玉帛。
公元前2283年美索不達米亞的月食記錄是世界最早的月食記錄，其次是中國公元前1136年的月食記錄。月食現象一直推動著人類認識的發展。早在2000多年前，中國漢代天文學家張衡就弄清了月食原理。公元前4世紀，亞裡土多德從月食時看到的地球影子是圓的，而推斷地球是球形的。公元前3世紀的古希臘天文學家阿利斯塔克（Aristarchus，）和公元前2世紀的喜帕恰斯（Hipparchus）都提出通過月食測定太陽-地球-月球系統的相對大小。後者還提出在相距遙遠的兩個地方同時觀測月食，來測量地理經度。2世紀時，託勒密利用古代月食記錄來研究月球運動，這種方法一直延用到今天。在火箭和人造地球衛星出現之前，科學家一直通過觀測月食來探索地球的大氣結構。
日月交食的沙羅周期
日食和月食統稱交食。由日月食的原理可看出，交食的出現與日、地、月三者的會合運動密切相關，此會合運動具有周期性，所以日月食自然也應有周期性。交食的周期是古代巴比倫人發現的，叫做「沙羅周期」（「沙羅」是重複的意思），為18年零11天多一點。即6585．32天。
一年內可發生多少次月食呢？對全地球而言，一年內最多發生3次，有時1次也不發生，日食每年最多可發生5次，最少也要發生2次。這麼看來，每年發生日食的次數比月食多，可是為什麼人們總是看到月食的機會比日食多呢？這是由於日食帶的範圍小，地球上只有局部地區可見；對於某一確定地點而言，平均每3年左右才可以看到一次日偏食，300多年才可以看到一次日全食。而月食一旦發生，處於夜晚的半個地球 上的人都可以看到，對某一地區平均而言，看到月食的機會是發生月食次數的一半，因此人們看到月食的機會比日食多。
解說月食
月食指月球進入地球影錐之際所出現的天象。月全食都出現在望月之夜，由於地球大氣層對太陽光的折射使部分紅光到達月球視圓面，致使月全食的月面成銅紅色。每年發生的月食為2到5次，月球自身不發光，所以當月食發生之際，處於夜半球的居民都能看到月食。月食有月全食，月偏食以及半影月食三種。月食出現在望月，當地球在日月之間，由於黃道和白道之交角為50』9」，因而只有少數望月才能出現月食。只有月球和太陽同黃緯之際，地球的影子才會觸及月球表面。
地球的直徑約為月球的4倍，在月球軌道處地球本影的直徑約為月球直徑的2.5倍左右， 因而不會出現月環食現象。當地球本影遮住月球的一部分之際，出現月偏食，月球全部進入地球本影之際出現月全食。月球進入地球的半影區之際，出現半影月食。
每世紀內月全食出現的次數為70.4次，佔月食次數的28.94%；每世紀月偏食出現的次數為83.3次，佔34.46%；每世紀半影月食出現的次數為89.0次，佔36.60%。
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