人类认识的发展因月食现象一直被推动着。在火箭和人造地球卫星出现之前，科学家一直通过观测月食来探索地球的大气结构。最早的月食记录是前2283年美索不达米亚的记录。中国在汉朝时，张衡就已经发现了月食的原理。公元前4世纪的亚里士多德根据月食看到地球影子的圆形而推断出地球是圆的。公元前3世纪古希腊的天文学家阿里斯塔克、公元前2世纪的古希腊天文学家喜帕恰斯都提出过通过月食来测定太阳、地球、月亮的大小。喜帕恰斯还提出在相距遥远的两个地方同时观测月食，来测量地理经度。公元2世纪时，古希腊天文学家、地理学家和光学家托勒密利用古代月食记录来研究月球运动，这种方法被一直延用到今天。
交食是日食和月食的统称。从日月食的原理可看出，日、地、月三者的会合运动直接影响了交食的出现，此会合运动具有周期性，所以日月食自然也应有周期性。古代巴比伦人发现的交食周期，叫作“沙罗周期”（“沙罗”是重复的意思），为18年零11天多一点，即6585.32天。
形成月食的原因和月食的不同阶段：地球在背着太阳的方向会出现一条阴影，称为地影。地影分为本影和半影两部分。没有受到太阳光直射的地方即是本影，而半影则只受到部分太阳直射的光线。月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影，这就产生月食现象。当月球整个都进入本影时，就会发生月全食，但如果只是一部分进入本影时，则只会发生月偏食。本影月食包括月全食和月偏食。
在月全食时，并不是完全看不见月球的，这是由于太阳光在通过地球的稀薄大气层时受到折射进入本影，投射到月面上，从而月面呈红铜色。观察月球经过本影的路径及当时地球的大气情况，月全食因光度的不同会有所不同。
半影月食是因为月球有时并不会进入本影而只进入半影而形成的。在半影月食发生期间，月亮将略为转暗，但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。
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