中国人发现日食，月食现象已经很久远了。因为观天象以知日月星辰的运行和吉凶祸福，指导岁时的农事活动，成为古代人君治国的惯例，所以自古就有职官，如钦天监，太史令等辈专司其事，于是就有了大量的观测纪录，也即天文资料。现存最早介绍全天星官的著作是太史公的《史记•天官书》，世代职掌天文历算和纪史的司马家族，其最优秀的子弟司马迁根据历代关于月食的纪录，总结出月食现象发生存在的规律，并提出了现存中国的第一个交食周期数据。班固的《汉书•律历志》则记载了世界上最早的天文年历雏形《三统历》（西汉•刘歆编）关于节气、朔望、月食、五星的论述，提出交点年的问题，并指出135月大致有23次交食周期。

天文学对发生的日食和月食现象统称交食。所谓交食周期，就是交食重复出现的时间间隔。因为太阳，地球，月亮的运行是有规律的，经过一个交食周期以后，它们三者大致都又回到原来的位置，于是一个周期以前的日月食现象又再次相继出现，这即为交点年，长度为34662年(农历年)。所以，根据天文历史记载，人们可以推算出日月食重现的规律。

为了便于认识星空，古人将天球划分为许多区域，叫做“星座”。每一星座可由其中亮星的特殊分布而辨认出来，现今国际通用的星座共有88座，它们的界线大致是平行和垂直于天赤道的弧线。人类认识这些以动物或古代巴比伦、希腊的神祗命名的星座（中国以参，井等命名），主要参考太阳在在黄道上的位置。因为地球绕着太阳公转，我们从地球上看太阳，太阳在天球上、在众星间缓慢地移动着，位置，方向与地球公转方向相同，即自西向东，也是一年移动一大圈，叫做太阳的周年视运动。太阳周年视运动在天球上的路径，就是黄道。换句话说：地球公转轨道平面无限扩大而与天球相交的大圆，就是黄道。天球上黄道两边各8°（共宽16°）的一条带叫做黄道带。日、月和主要行星的运行路径都处在黄道带内。古人为了表示太阳在黄道上的位置，把黄道分为十二段，叫做“黄道十二宫”。从春分点起依此为：白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、天秤、天蝎、人马、摩羯、宝瓶、和双鱼。他们分辖那88各星座，构成了灿烂的宇宙。

与黄道有关的天文概念是白道，白道是月球绕地球公转的轨道平面与天球相交的大圆。白道与黄道相交于两点。月球沿白道从黄道以南运动到黄道以北通过的那个交点称为升交点，与此相对的另一交点称为降交点。白道与黄道的交角在4°57′～5°19′之间变化，平均值约为 5°9′，变化周期约为173 天。

黄道与白道交汇于一点的微妙时刻，是日食与月食发生的时间。日食发生于朔（三十、初一）月食发生于望（十五），但不是每次朔望都能发生日月食。因白道和黄道不在同一平面上，他们之间有一个上段所说的夹角，所以，即使月亮和太阳的黄道度数相同，只要它们离黄道和白道的交点过远，就不可能发生日食。 只有进入或离开交点一定距离内发生朔，才可能出现日食。月食的情况亦然。《三统历》称：“日行九道，月行十九道”可见中国古人，发现了日食和月食的不同规律。东汉末年（179-184年）刘洪所编的《乾象历》将月行有迟疾引进历算中的历法，它定出了比较精确的近点月日数和一个近点月内每天的月亮实际所行的度数。用月亮的实际运动来修正以往根据月亮的平均运动所算出的朔望时刻（平朔、平望），修正结果称为定朔、定望，更准确地推算出日食和月食的时间。即，日月合朔时，月亮离黄白交点不超过155度时，就有月食发生。同理可证得日食发生的周期时间。

东汉天文学家张衡在他的著作《灵宪》里，最早科学地解释了月食发生的原因。他说：“月光于日之所照，魄生于日之所蔽；当日则光盈，就日则光尽也。”也即说，月球本身并不发光，光乃太阳所赐。当月球转到太阳地球之间时，她以照不见阳光的阴面对着我们，所以不发光；当月球转到地球另一面比被地球遮挡时，反射太阳的光，我们就看见了她。而月食的发生，恰恰是地球本身挡住了发射向月球的阳光。日食的原理和月食相同，不过地球和月球易位，月球遮挡太阳照射地球的光而已，不过月球太小，投影范围有限，地球不是所有地方都能看到，还有偏食、全食之分，全在投影大小而已。

根据交点年，交食规律，一年里至少发生两次日食，有时三次，最多五次。月食每年大约发生一两次，但是，第一次月食发生在1月（阳历）月初，这一年就可能发生三次月食。但日月食发生有一定地域。人处于一地，一生也难得见上几次。

中国古人以月食为“天狗吞月亮”，以日食为阴阳移位，天道昏昏。所以柳宗元有《狂犬吠日》的作品，指责朝纲不振，礼崩乐坏，因为日月食皆主凶不主吉。但作者上述论述已证：作为一种有规律可寻的天文现象，日月食并不足异，也无所谓吉凶祸福，他不过是太阳系太阳、地球、月亮运行规律的奇异重合而已。

安阳殷墟甲骨文载，公元的十三、四纪 时，“甸壬申夕，月有食”，当时曾发生月全食。《逸周书》 说，公元前1137年1月29日，曾发生日全食。这些记录距今已 3000佘年，表明中国是世界上最早记录月全食的国家。

我国《尚书》中所记载的“乃季秋月朔，辰弗集于房”，是指约四千年前发生的日食。这是世界最早的日食记录。

在出土的商代甲骨卜辞中，被认定的日食纪事有5次。这是发生在公元前14世纪至12世纪之间的日食纪事。

在古书《诗经·小雅》中，也有日食纪事："十月之交，朔日辛卯，日有食之。"据考证，这次日食发生在周幽王六年，即公元前776年9月6日。

《诗经·小雅》载：“彼月而食，则维其常。”据天文学家考证，公元前776年8月21日，曾发生月偏食，距今2700多年，表明中国是世界最早记载月偏食的国家。新星的记载殷商甲骨文载：“七月己巳夕豆，有新大星并火。”据天文学家考证，公元前1300年，七月间的“己巳”晚上，在心宿二附近，突然出现了一颗新的大星，亮得像发火一样。此载距今已约3300年，比外国最早的记录（公元前134年希腊人依巴谷曾予记载）早1166年。

张衡对月食进行的科学解释是世界最早的。

在汉朝时，张衡就已经发现了月食的部分原理，他认为是地球走到月亮的前面把太阳的光挡住了，“当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓暗虚，在星则星微，遇月则月食。”

日月食，在中国古代很神秘，但事实上，中国古代对日月食就已经开始有了不少科学的了解和认知。

在中国的古书中很早就有关于日月食的记载，比如在《诗经》中，就记载了公元前776年8月21日发生的一次月食，而这次月食记录是世界上最早的，比埃及所记载的还要早55年。

东汉张衡清楚解释了月食，中国古代对于日月食的记录一直都有，最系统、最完整的日食记录是《春秋》中所记录的由公元前770年到公元前476年中的37次日食。

这些日食通过后世的计算核对，有33次是完全可靠的。从春秋到清末，中国共记载了一千六百多条日食记录。

而古代天文学家对月食的记录同样很多，有一千一百多条。最早的月食记录是《诗经》中的一句诗：“彼月而食，则维其常。”意思是发生了月食，这是正常的天体现象。

这句诗指的是公元前776年8月发生的一次月食，比古埃及出现月食记录还要早，古埃及出现月食记录是在公元前721年 2月。关于月食发生的规律和成因，中国古代天文学家也进行了探讨。

古代的哲学著作《易经》说“月盈则食”，就是认识到月食多发生在满月的农历十五前后。

而东汉大科学家张衡对月食的解释更清楚，说月亮由于太阳的照射才发光，月食是由于地球挡住了太阳光的缘故。当月亮经过地影时，就发生了月食。

张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一；他指出月球本身并不发光，月光其实是日光的反射；他还正确地解释了月食的成因，并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。

张衡观测记录了两千五百颗恒星，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，第一架测试地震的仪器——候风地动仪，还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。

为了纪念张衡的功绩，人们将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”，将小行星1802命名为“张衡星” ,后世称张衡为“科圣”。