Nguyệt thực là một hiện tượng thiên văn xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng hoặc xấp xỉ thẳng hàng với nhau, với Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng. Khi đó, Trái Đất che khuất ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến Mặt Trăng, tạo ra hiện tượng nguyệt thực. Tùy thuộc vào vị trí của Mặt Trăng so với bóng của Trái Đất, nguyệt thực có thể là nguyệt thực toàn phần hoặc nguyệt thực một phần.
Khi Mặt Trăng nằm hoàn toàn trong phần bóng tối (umbra) của Trái Đất, ánh sáng từ Mặt Trời sẽ không thể chiếu trực tiếp tới Mặt Trăng. Đây được gọi là nguyệt thực toàn phần.
Vào thời điểm nguyệt thực toàn phần, ánh sáng duy nhất mà chúng ta nhìn thấy từ Mặt Trăng là khúc xạ qua bóng tối của Trái Đất. Do sự tán xạ Rayleigh của các tia sáng màu có bước sóng ngắn hơn, ánh sáng này có màu đỏ. Vì vậy, người ta hay gọi nguyệt thực toàn phần là “Trăng máu”. Hiện tượng này tạo nên một cảnh tượng kỳ thú trên bầu trời đêm.
Nguyệt thực một phần xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng không nằm chính xác trên một đường thẳng. Khi đó, chỉ một phần của Mặt Trăng nằm trong vùng bóng tối của Trái Đất, trong khi phần còn lại vẫn nhận được ánh sáng trực tiếp từ Mặt Trời. Mặt Trăng lúc này sẽ xuất hiện bị khuyết một phần bởi bóng của Trái Đất.
Nguyệt thực một phần có thể xuất hiện trước và sau hiện tượng nguyệt thực toàn phần, khi các thiên thể đang tiến gần hoặc sau khi vừa hình thành trạng thái thẳng hàng. Thời gian tối đa của nguyệt thực toàn phần là 104 phút, trong khi thời gian quan sát tối đa của nguyệt thực một phần khoảng 6 giờ đồng hồ.
Ngoài nguyệt thực toàn phần và nguyệt thực một phần, còn có một hiện tượng khác là nguyệt thực nửa tối. Đây là khi Mặt Trăng di chuyển vào vùng nửa tối (penumbra) của Trái Đất. Ánh sáng từ Mặt Trăng khi đó sẽ mờ đi và không còn sáng rõ nét như thông thường. Tuy nhiên, hiện tượng này thường khó quan sát bằng mắt thường. Sự khác biệt về độ sáng của Mặt Trăng trong nguyệt thực nửa tối rất nhỏ và dễ bị bỏ qua nếu không chú ý quan sát.
