Žemės palydovas Mėnulis apsisuka apie Žemę per 27,3 paros. Kadangi tuo pačiu metu Žemė skrieja kartu su Mėnuliu ir aplink Saulę, tai Mėnulis atsiduria įvairiose padėtyse Saulės atžvilgiu. Dėl to keičiasi apšviestos jo dalies išvaizda, arba fazės (gr. phasis pasirodymas). Mėnulį matome tai kaip siaurą pjautuvą, tai kaip šviečiantį skritulį ar jo dalį. Kai Mėnulis atsiduria tarp Saulės ir Žemės, mes jo nematome, nes Saulė apšviečia priešingą Žemei jo pusę. Tik maždaug po poros dienų galime išvysti siaurą ruoželį jaunaties pjautuvą. Šviesią ir tamsią Mėnulio dalį skirianti riba atrodo lenkta, nes Mėnulis yra rutulio formos.
Kai Žemė atsiduria tarp Saulės ir Mėnulio, matoma visa apšviesta jo pusė. Tokia Mėnulio fazė vadinama pilnatimi.
Mėnuliui artėjant į pilnatį, iš Žemės matoma vis didesnė apšviesta jo dalis. Kai Saulė apšviečia pusę matomo Mėnulio disko, pasiekiama priešpilnio fazė.
Po pilnaties fazės Mėnulis ima dilti" matoma vis mažesnė apšviesta jo dalis. Kai lieka apšviesta tik kairioji jo pusė, prasideda delčios fazė.
Taigi tarp jaunaties ir pilnaties yra priešpilnis, o tarp pilnaties ir jaunaties delčia. Kiekviena Mėnulio fazė trunka beveik savaitę.
Saulės apšviesti Mėnulis ir Žemė meta šešėlius. Jie būna labai ilgi, ištįsę didesniu atstumu negu nuotolis tarp Žemės ir Mėnulio. Mėnulio užtemimu vadinamas įvykis, kai visas Mėnulis ar bent dalis jo patenka į Žemės šešėlį, kurio skersmuo ties Mėnulio orbita yra apie 9100 km, t. y. maždaug 2,6 karto didesnis už Mėnulio skersmenį. Tai gali atsitikti tik esant pilnačiai. Jei į Žemės šešėlį pasineria visas Mėnulis, matome visišką Mėnulio užtemimą, jei dalis jo dalinį. Visiškas Mėnulio užtemimas trunka iki l h 40 min, dalinis dviem valandomis ilgiau.
Užtemimo metu Mėnulis atrodo rausvas, nes Žemės atmosfera geriau praleidžia joje lūžusius raudonuosius spindulius ir labiau išbarsto violetinius bei mėlynus.
Kai jaunas Mėnulis meta šešėlį į Žemę, įvyksta visiškas Saulės užtemimas; kur ant Žemės krinta Mėnulio pusšešėlis, matomas dalinis Saulės užtemimas.
Mėnulio šešėlio skersmuo Žemės paviršiuje dažniausiai esti 40100 km, tačiau kai Mėnulis yra arčiausiai Žemės, jis gali siekti iki 270 km. Mėnulio šešėlis per Žemės paviršių bėga beveik į rytus 0,5l km/s greičiu, todėl visiškas Saulės užtemimas vienoje vietoje trunka vidutiniškai 23 minutes, ilgiausiai 8 min. Tuo tarpu dalinis Saulės užtemimas gali tęstis iki dviejų valandų ir ilgiau.
Visiškas Saulės užtemimas toje pačioje Žemės vietoje pasikartoja maždaug kas 300 metų, dalinis kas 23 metai. Lietuvoje paskutinis visiškas Saulės užtemimas buvo matomas 1954 m. birželio 30 d.
Per metus Žemėje gali būti nuo dviejų iki penkių Saulės užtemimų (tarp jų ir dalinių) bei iki dviejų Mėnulio užtemimų.
Delčią galima atskirti nuo priešpilnio taip: per Mėnulio pusrutulio ragus" mintyse reikia nubrėžti tiesę. Jei figūra sudarys raidę p, vadinasi, yra priešpilnis, jei d delčia
Velykų švenčių data siejasi su Mėnulio fazėmis. 325 m. bažnyčios Nikėjos susirinkime buvo nuspręsta Velykas švęsti pirmą sekmadienį po pavasario lygiadienio stojus pilnačiai: anksčiausiai kovo 21 d., vėliausiai balandžio 25 d. Babiloniečiams dar 2000 m. pr. Kr. buvo žinomas užtemimų pasikartojimo ciklas, vadinamas saro periodu (egipt. soros pasikartojimas). Jis lygus 6585 3 paros, arba 18 metų ir 11,3 paros. Po šio laikotarpio Saulės ir Mėnulio užtemimai kartojasi ta pačia tvarka. Per vieną saro periodą būna 43 Saulės ir 28 Mėnulio užtemimai.
Pagal saro periodą buvo galima apytiksliai numatyti užtemimo dieną. Dabar užtemimų laikas apskaičiuojamas net sekundės tikslumu.
Artimiausias visiškas Saulės užtemimas Lietuvoje bus matomas 2075 m. liepos 13 d.