日食又叫做日蝕，當月球運動到太陽和地球中間時，如果三者正好處在一條直線時，月球就會擋住太陽射向地球的光，月球身後的黑影正好落在地球上，這時，日食現象就會發生。
隨著地球、月球的不斷運動，角度不斷變化，觀測點的不同，可觀測到的日食形態也會不同。日食分為日偏食、日全食、日環食、全環食。
由於太陽直徑大約是為月球的400倍，太陽到地球的距離也約為月球到地球距離的400倍，但太陽又恰好在距離上又比月球遠了400倍。因此當太陽、月球、地球三者運動到一條線上的時候，加上對稱的緣故，月球的暗影，也就是落在地球表面的陰影，寬度正好可以遮住整個太陽。太陽光球完全被月亮遮住，原本明亮的太陽圓盤被黑色的月球陰影遮蓋，這也就是“日全食”。
日全食極為罕見，在2017年8月發生了橫跨美國東西兩岸的日全食，此次日全食在地球表面形成了113公里寬的日全食帶帶地區生活的，斜跨美國14個州。西起俄勒岡州林肯市、東至南卡羅來納州查爾斯頓的日全食帶地區生活的1220萬美國人，以及來自世界各地的天文愛好者經歷了兩分鐘左右的完全黑暗。這場百年一遇的景象，不僅給眾多天文愛好者帶來了一場壯觀的視覺盛宴，同時也為探索日、地、月三星奧秘的科學家們提供了難得的機遇。
日偏食指的是太陽和月球只有部分重合，觀測者如果在月球的半影區內，就會看見一部分太陽被月球的陰影所遮蓋，而但另一部分仍繼續發光。我國史書上稱之為“日有食之，不盡如勾”。
發生日環食時，太陽邊緣的光球仍可見，形成一環繞在月球陰影周圍的亮環。這時的月球處於遠地點，月球的本影錐不能到達地球，到達地球的是由本影錐延長出的偽本影錐。而全環食只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近，或月球與地球表面的距離和月本影的長度很接近的情形下，所看到的是日環食。所以，當全環食發生時，隨著地月之間的相對運動，會先後出現環食→全食→環食。
日食雖然難得一見，但如果在日食到來之時，天文愛好者們觀測日食，一定要運用專業的天文設備進行觀測，否則會造成短暫性失明，嚴重時甚至會造成永久性失明。
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