Zaćmienie Słońca to rzadko obserwowane zjawisko, podczas którego Ziemia, Księżyc i Słońce znajdują się w takiej kolejności w jednej linii. Księżyc rzuca cień na Ziemię o średnicy około 270 km, gdyż jest za mały, aby zasłonić całą Ziemię.

W miejscach całkowitego zaćmienia Słońce jest całkowicie niewidoczne przez kilka minut. W obszarach, które nie są całkowicie zasłonięte przez księżyc występuje zaćmienie częściowe - można obserwować zasłoniętą część tarczy słonecznej. Podczas całego zaćmienia Słońca jakaś część jego tarczy jest jednak cały czas widoczna. Zaćmienie częściowe obserwuje się na bardzo dużym obszarze - około kilkunastu tysięcy kilometrów długości i około tysiąca km szerokości.

Ziemia i Księżyc nie znajdują się w stałej odległości od Słońca. Odległość Księżyca od Słońca zmienia się od 147 mln km w styczniu (peryhelium Ziemi), kiedy Księżyc jest najbliżej Słońca, do 152 mln km w czerwcu (aphelium Ziemi), gdy jest najdalej. Z tego powodu jego tarcza może być zbyt mała, aby całkowicie przesłonić Słońce. Wtedy występuje tzw. zaćmienie obrączkowe, podczas którego można oglądać wokół zasłoniętego Słońca obrączkę. Zaćmienia obrączkowe występują, gdy Księżyc jest dalej od Ziemi, w pobliżu swojego peryhelium. Gdy jest bliżej, występują zaćmienia całkowite. Zaćmienie obrączkowe występuje na tak samo niewielkim obszarze jak zaćmienie całkowite, a więc o średnicy około 250 km.

Zaćmienie Słońca, zwłaszcza całkowite lub obrączkowe, jest bardzo widowiskowe, dlatego wielu ludzi jeździ po całym świecie, aby je oglądać. Zaćmienie można podzielić na fazy:

  • początek zaćmienia częściowego - jest to pierwsza faza zjawiska zaćmienia Słońca
  • początek zaćmienia całkowitego lub obrączkowego - w tej fazie cała tarcza Słońca zostaje zasłonięta przez Księżyc. W przypadku zaćmienia obrączkowego można oglądać czarny krążek na tle Słońca
  • koniec zaćmienia całkowitego - część tarczy Słońca jest z powrotem widoczna
  • koniec zaćmienia częściowego - cała tarcza Słońca jest znów odsłonięta

Zaćmienie całkowite występuje na bardzo wąskim obszarze, jednak nie jest tak rzadkim zjawiskiem, jak się wydaje. Zazwyczaj zdarza się około 2 razy w ciągu roku, czasami nawet 5 razy (ostatni taki przypadek w 1935 roku, następny będzie około 2160). Na większości obszarów można jednak oglądać tylko zaćmienie częściowe, które nie jest tak widowiskowe. Na tym samym obszarze zaćmienie całkowite zdarza się średnio co 200 - 300 lat. W Polsce całkowite zaćmienie Słońca będzie można oglądać dopiero w 2200 roku, jednak później będą się one zdarzały coraz częściej: 2380, 2382, 2426, 2433. Oczywiście może się okazać, że obliczenia astronomów były błędne, jednak tak czy inaczej na razie nie mamy szans obejrzeć całkowitego zaćmienia Słońca.

Innym zjawiskiem obserwowanym na Ziemi jest zaćmienie Księżyca. Następuje ono, gdy Ziemia rzuca swój cień na Księżyc, zasłaniając jego tarczę przed Słońcem. Dzieje się tak, kiedy Ziemia jest pomiędzy Słońcem i Księżycem w jednej linii. Zaćmienie Księżyca może być całkowite lub częściowe. Zależy to od tego, czy księżyc wejdzie w stożek całkowitego zaćmienia, czy też w stożek częściowego zaćmienia. Stożek całkowitego zaćmienia to stożek znajdujący się po przeciwnej niż Słońce stronie Ziemi, z którego Słońce jest całkowicie niewidoczne. Stożek półcienia jest to natomiast obszar, w którym część Słońca jest zasłonięta przez Ziemię, a część jest widoczna. Księżyc, krążąc dookoła Ziemi, może przeciąć jeden ze stożków. Jeśli przetnie stożek całkowitego zaćmienia, cała jego tarcza jest zasłonięta przez Ziemię przed światłem słonecznym i obserwujemy całkowite zaćmienie Księżyca. Jeśli Księżyc wejdzie w stożek półcienia, tylko część jego tarczy jest oświetlana przez Słońce i obserwujemy zaćmienie częściowe.

Całkowite zaćmienie Księżyca może być o wiele dłuższe niż zaćmienie Słońca, może trwać nawet do 1 godz. 40 minut. Jednak zaćmienia Księżyca zdarzają się znacznie rzadziej niż zaćmienia Słońca: w ciągu 3370 lat wystąpiło około 8000 zaćmień Słońca i 5200 zaćmień Księżyca, a więc o około 1/3 więcej zaćmień Słońca. Jednak to zaćmienie Księżyca jest częściej obserwowane, ponieważ można je oglądać na całym obszarze danej półkuli, nad którą znajduje się Księżyc. Dlatego w określonym miejscu, na przykład w Polsce, znacznie częściej można obserwować zaćmienie Księżyca, również całkowite, niż częściowe zaćmienia Słońca.