日食的形成原理主要是由於地球、月球和太陽之間的相對位置關係。
當月球繞地球轉動到太陽和地球之間時，如果三者大致排成一條直線，月球就會擋住射向地球的太陽光，從而在地球上形成日食。日食分為幾種類型：
日全食。當月球完全遮擋太陽，太陽的光線無法透過月球到達地球上的特定區域，這時地球上的觀察者會看到天空變暗，太陽被月球完全遮擋，只能看到日冕（太陽的外層大氣）形成一個光暈。
日偏食。當月球只遮擋太陽的一部分，太陽的部分仍可見，這時人們可以看到太陽的一部分被月球遮擋，形成一個部分的月球陰影在太陽盤面上移動。
日環食。當地月之間的距離較遠時，月球的影子會形成一個環狀，這種情況下，太陽的中心部分被月球遮擋，但邊緣仍然發光，形成日環食。
日食之所以不是每天都發生，是因為地球、月球和太陽的相對位置需要特定的條件。月球的軌道是傾斜的，因此地球、月球和太陽必須在同一平面上並處於特定的位置才能產生日食。日食通常發生在新月時期，因為這個時候月球在地球和太陽之間。