日环食的形成原理是月球运动到太阳和地球中间，三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上。在阳光照射下，月亮和地球在背向太阳的方向拖着一条影子。月亮扫过地面，产生了日食。日食必发生在朔日，即农历的初一。月亮钻进地影，造成了月食。
太阳比月球宽400倍，但离地球也是400倍远。由于对称的缘故，月球的暗影，也就是落在地球表面的阴影，宽度正好可以遮住整个太阳。太阳光球完全被月亮遮住，原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。
然而，也只有在日全食发生时才可能用肉眼观测到模糊的日冕（日冕层）。
日全食只在月球位于近地点时发生，此时月球的本影锥长度较月地之间距离长，本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多，所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到，因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。（在全食区之外，所见的食相是偏食）。上一次日全食发生于2015年3月20日。
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