En solformørkelse sker, når månen passerer foran solen og kaster sin skygge et eller andet sted på jorden. Chancerne for en solformørkelse afhænger af en række faktorer relateret til bevægelsen af disse tre kroppe. Ved at spore denne komplekse bevægelse kan forskere forudsige tid, sted, varighed og type formørkelse. Mellem to og fem solformørkelser forekommer hvert år.
Typer af formørkelser
De tre hovedtyper af solformørkelse er total, ringformet og delvis. En total formørkelse opstår, når månen er tæt på Jorden; dens tilsyneladende skive på himlen kan blokere hele solskiven, når den passerer foran den. En ringformørkelse opstår, når månen er lidt længere væk fra jorden, således at dens tilsyneladende disk ikke dækker hele solskiven. Under en ringformørkelse ser vi stadig en del af solens skive omkring månens. En delvis formørkelse opstår, når kun en del af måneskiven passerer foran solen. En fjerde og sjælden type er hybridformørkelsen. Hybridformørkelsen involverer både en total- og ringformørkelse.
Månens bevægelse
Når månen roterer rundt om jorden, bevæger den sig i en ellipse. Til enhver tid vil den variabelt være tættere og længere væk fra Jorden. Månens nærmeste punkt til Jorden kaldes perigee. Dens fjerneste punkt er apogeum. Denne variation i afstand påvirker den formørkelse, der vil opstå, hvis man gør det. Ved perigee ser vi måske en total formørkelse, fordi månen vil være større på himlen. På apogee ser vi muligvis en ringformørkelse, da månen ser mindre ud.
Ecliptic
Ekliptikken er den linje på himlen, der krydses af kroppene i vores solsystem. Vi ser solen bevæge sig over ekliptikken. Månens sti er imidlertid en smule skrånende i forhold til ekliptikken. Det er kun direkte foran solen på de to punkter, hvor dens vej skærer ekliptikken. Dette er en af grundene til, at vi ikke ser en solformørkelse ved hver nymåne.
Jordens bevægelse
Jorden kredser ligeledes om solen i en ellipse, så solskiven på himlen varierer også i størrelse. Når Jorden er tættest på solen, er Jorden i perihel. Når Jorden er længst væk fra solen, er Jorden ved aphelion. Ved perihelion er det mere sandsynligt, at vi bliver vidne til en ringformørkelse. Ved aphelion kan vi muligvis se en total formørkelse.
Formørkelsescyklusser og forudsigelse
Fordi alle disse kroppe bevæger sig med regelmæssighed, kan forskere konstruere en cyklisk formørkelseskalender. De tre afgørende faktorer i denne cyklus er tiden mellem nye måner, tiden mellem perigeer og tiden mellem øjeblikke, hvor månen krydser ekliptikken. Alle disse tre intervaller justeres hvert 18. år, 11 måneder og 8 timer. Denne tidscyklus kaldes en Saros. Hver Saros varer cirka 12 til 13 århundreder og producerer mellem 69 og 86 formørkelser af forskellige typer. Typisk er omkring 40 aktive Saros-cyklusser i kraft ad gangen, hvilket betyder mindst to solformørkelser om året. Højst fem solformørkelser kan forekomme om et år, selvom dette er ret sjældent.