En el momento de la Luna llena, el sol ilumina nuestro satélite de frente; por lo tanto, la Tierra se halla entre el Sol y la Luna. Puede darse el caso, en tales circunstancias, que nuestro planeta proyecte su sombra sobre la superficie lunar, oscureciéndola. Es un eclipse de Luna.

Ocurre una o dos veces cada año, si bien tanto los eclipses de Luna como los de Sol se rigen por el denominado ciclo de Saros, que corresponden a 223 lunaciones (18 años y 11 días) y que comprende 29 eclipses lunares y 41 solares, transcurriendo en cada ciclo de forma casi exacta al anterior.

Algunos son penumbrales (sólo es una ligera sombra indefinida la que se proyecta), otros son parciales (cuando se proyecta la sombra terrestre) y otros pueden ser totales. Como sea que a la distancia en la que se halla la Luna el cono de la sombra de la Tierra tiene un diámetro más de tres veces superior al lunar, la duración de los eclipses suele ser bastante larga (varias horas), y su observación no es geográficamente tan compleja, ya que la franja de visibilidad es mucho más grande y abarca una gran parte de un hemisferio. Su espectacularidad no es comparable a la de un eclipse solar total, pero son de gran belleza. Hasta la totalidad, el proceso es muy similar al de un eclipse de Sol, ya que puede verse como la sombra terrestre contacta con el disco lunar y lo va barriendo progresivamente hasta que lo oculta.

Científicamente el estudio de los eclipses de Luna carece de interés. No es posible cronometrar los contactos como se hace con los eclipses de Sol o las ocultaciones, dado que el borde de sombra terrestre no es definido. A nivel popular, sin embargo, resulta muy atractivo seguir el desarrollo de un eclipse, particularmente si se tiene la fortuna de gozar de buena trasparencia atmosférica. A ello se une el hecho de que a diferencia de lo que ocurre con los del Sol, los eclipses lunares carecen de riesgo para la vista. Su observación con un telescopio o unos buenos prismáticos con pocos aumentos (las fuertes potencias impiden ver todo el disco lunar y, en consecuencia, apreciar las coloraciones en todo su esplendor) resulta fascinante, porque podemos ver en detalle cómo la sombra de la Tierra avanza tenazmente sobre los principales accidentes de la superficie y los va ocultando paulatinamente.

Lo más destacado del fenómeno son las diferentes tonalidades que va adquiriendo la Luna a medida que se desplaza la sombra, y en especial cuando el grado de oscurecimiento ya es elevado. Estos cambios de coloración, que comienzan siendo rojizos para sumarse luego tonos marronosos, azulados e incluso verdosos, son debidos a la refracción de luz solar en la atmósfera terrestre ya que los rayos del Sol, antes de llegar a la Luna, deben pasar por el contorno de nuestro planeta y a otros factores como el ciclo de las manchas solares. Dependiendo de las condiciones que hay en el momento del eclipse en el perímetro de la Tierra (nubosidad, polvo, coincidencia con océanos, continentes o zonas desérticas, etc.), el ligero resplandor residual que queda sobre la Luna durante la totalidad adquiere unos tonos u otros, o es más o menos intenso. En casos extremos, como ocurrió en el eclipse de diciembre de 1992, la Luna prácticamente desaparece de la vista en la fase de totalidad.

La fotografía en color es un buen medio para contrastar aún más la coloración. Si no se dispone de telescopio, puede fotografiarse la Luna con una cámara provista de teleobjetivo obteniendo, por ejemplo, una foto cada diez o quince minutos durante todo el eclipse. Se conseguirá con ello una secuencia en la que podrá verse todo el desarrollo del fenómeno parcial y total, aunque habrá que tener muy en cuenta que en los momentos previos o posteriores a la totalidad, si la cámara es automática, el fotómetro regulará el diafragma y la exposición en función de la luz que recibe del eclipse parcial, y no de la zona ya ocultada, que es precisamente la que ofrece mayor interés. En consecuencia, es interesante regular la cámara manualmente.

A través del telescopio la técnica fotográfica es la misma que para la Luna llena en general, pero calculando muy bien los tiempos de exposición, dado que la disminución lumínica es mucho más acusada de lo que parece deducirse de la simple apariencia. Además, no pueden establecerse normas concretas porque la luminosidad de la Luna eclipsada varía bastante de un eclipse a otro.