ظاهرةٌ فلكية تحدث عندما تصبح الأرض والقمر والشمس على استقامة واحدة تقريباً ويكون القمر في المنتصف، أي في وقت ولادة القمر الجديد عندما يكون في طور «المحاق» عند مطلع الشهر القمري بحيث يلقي القمر ظله على الأرض، وفي هذه الحالة إذا كان المرء في مكان ملائم لمشاهدة الكسوف سيرى قرص القمر المظلم يعبر قرص الشمس المضيء.

رغم أن القمر يتواجد مرة كل مطلع شهر قمري بين الشمس والأرض، أي في طور «المحاق»، إلا أنه أبعد من أن يصل ظله إلى الأرض، فلا يحدث الكسوف حينها، وكذلك قد يكون القمر في طور البدر وبعيداً في مداره عن الأرض بحيث لا يحدث الخسوف، ويعود هذا إلى المدار الإهليلجي للقمر حول الأرض، وميل مدار القمر حول الأرض على المستوى الكسوفي بزاوية 5 درجات، بحيث لا تتواجد الأجرام الثلاثة على مستقيم واحد بالضرورة مطلع كل شهر ومنتصفه.

يتقاطع مدار القمر في دورانه حول الأرض مع المستوى الكسوفي في موضعين يسميان: «العقدة الصاعدة» و«العقدة النازلة»، فلو كان مستوى مدار القمر حول الأرض منطبقاً على المستوى الكسوفي لحصل كسوف نهاية كل شهر قمري بالضرورة، ولحدث خسوف قمري منتصف كل شهر قمري، لكن ظل الأرض لا يسقط على الأرض إلا عندما يكون القمر في إحدى عقدتيه أو قريباً منهما.

ترتبط فترة الكسوف بفارق الحجمين الظاهرين للشمس والقمر، بحيث تحدث أطول فترة كلية للكسوف عندما يكون القمر في الحضيض (أقرب ما يكون إلى الأرض)، وتكون الأرض في الأوج (أبعد ما تكون عن الشمس). بشكل عام قد تستمر عملية الكسوف الكلي من بدايتها إلى نهايتها قرابة ثلاث ساعات ونصف الساعة، أما مرحلة الكسوف الكلي، أي استتار قرص الشمس بشكل كامل، فتتراوح بين دقيقتين وسبع دقائق في أحسن الأحوال، ويعود السبب إلى أن قطر بقعة ظل القمر على الأرض لا يصل في أحسن الأحوال لأكثر من 270 كم، وبما أن سرعة حركة ظل القمر على الأرض تبلغ قرابة 2100 كم/ساعة، بالتالي فإن المسافة 270 كم تُقطع خلال مدة تقارب سبع دقائق، لهذا لا تدوم مدة الكسوف الكلي أكثر من هذه المدة أبداً.