Ay ve Güneş tutulmaları çok eskiden beri bilinen gök olaylarıdır. Yer ve Ay, diğer gezegenler gibi Güneş’ten aldıkları ışınları yansıtarak kendilerini gösterirler. Ay, Yer çevresinde; Yer, Ay ile birlikte Güneş çevresinde yörünge hareketlerini yaparken Güneş’e dönük yüzleri aydınlık, öbür yüzleri karanlıktır ve karanlık tarafta uzayda birer gölge konisi oluştururlar. Ay, Yer’in gölge konisine girdiğinde Ay tutulması, Ay’ın gölge konisi Yer üzerine düştüğünde ise Güneş tutulması meydana gelir. Ay tutulması sadece, Ay dolunay evresindeyken Dünya’nın gölgesinin bir kısmından geçerse gerçekleşir. Dünya’nın gölgesi birbiri içine geçmiş iki huni benzeri bileşenden oluşur. Dünya, Güneş’in ışığının tümünü değilde belirli bir kısmının Ay’a ulaşmasını engellediği bölgeye Penumbra veya Yarıgölge denir. Umbra veya Tamgölge bölgesi ise Dünya’nın Güneş’ten Ay’a doğru gelen ışığı tamamen engellediği bölgedir. Bir tam Ay tutulması esnasında Ay’ın tümü Dünya’nın tamgölge bölgesinden geçer ve bu olay Ay’ın görünen renginin değişime uğramasıyla hemen göze çarpar.