Солнечное затмение — затмение, которое происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем, и загораживает (затмевает) его. Поскольку Луна светит отражённым светом, и перед затмением обращена к нам неосвещённой стороной, то непосредственно перед затмением всегда имеет место новолуние, то есть Луна не видна. Создаётся впечатление, что Солнце закрывается чернотой неизвестной природы. Во время солнечного затмения космонавты, находящиеся на орбите могут наблюдать на поверхности Земли тень от Луны. Те, кто на Земле попадают в эту тень — наблюдают солнечное затмение.

Конус тени Луны, естественно, в диаметре намного меньше Земли, поэтому солнечное затмение наблюдается только на территории, по которой проходит во время затмения лунная тень. Поскольку орбита Луны эллиптическая, расстояние между Землёй и Луной в момент затмения может быть различным, соответственно, различным бывает и диаметр пятна лунной тени на поверхности Земли. При достаточно близком положении Луны и подходящем взаимном расположении Земли, Луны и Солнца конус лунной тени достигает земной поверхности. Такое затмение называется полным солнечным затмением. Наземный наблюдатель, находящийся в полосе прохождения тени, будет видеть, что Луна скрывает Солнце полностью, небо темнеет, на нём становятся видны звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которую при обычном ярком свете Солнца не видно. При наблюдении затмения неподвижным наземным наблюдателем полная фаза длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с.

Полоса полного затмения может достигать в ширину около двухсот километров. Наблюдатели, находящиеся вблизи полосы полного затмения, могут видеть его как частное солнечное затмение. При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться невооружённым глазом на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.

Полнота солнечного затмения также выражается фазой Φ. Максимальная фаза частного затмения обычно выражается в сотых долях от единицы, где 1 – полная фаза затмения. Полная фаза может быть и больше единицы, например 1,01, если диаметр видимого лунного диска больше диаметра видимого солнечного диска. Частные фазы имеют обозначения 0,90, 0,85 и т.п. На краю лунной полутени фаза равна 0, т.е. Ф=0.

Астрономическая классификация солнечного затмения
По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным. Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения. Кольцеобразное затмение имеет место, когда в момент затмения Луна находится на большом удалении от Земли и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. Визуально при кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно.

Когда мы наблюдаем солнечное затмение, то жители Луны могли бы видеть «земное» затмение: светящая голубым светом наша планета в этот момент для них темнеет, поскольку на неё падает тень от Луны. Правда, тень от Луны невелика и полного «выключения» земного света для жителей Луны не происходит.

«Чёрный День»
Описаны случаи наступления дня темноты и исчезновения Солнца, не связанные с затмением последнего какими-то известными астрономическими телами.

19 мая 1780 года около 13:25 по местному времени солнце померкло по неизвестной причине на значительной территории Северной Америки. Очевидцы описывали явление как «чёрное полотно, застилающее небо». Не были видны ни звёзды, ни Луна, хотя было полнолуние. Лишь после полуночи Луна стала видна, сначала кроваво-красного цвета, затем стали проступать звёзды. Следующее утро было вполне обычным. Явление было описано в газете «Бостон Индепендент Кроникл» от 22.05.1780, упомянуто в толковом словаре Уэбстера.

2 июня 1802 года в Тихом океане команда шхуны «Эльдорадо» наблюдала похожее явление — днём, при практически полном штиле, небо потемнело, солнце померкло, наступила полная темнота, в которой не было видно ничего. Затемнение продолжалось около получаса, после чего тьма рассеялась, солнце стало видно.

Аналогичные явления наблюдались в 1884 году Англии. 19 марта 1886 года в Висконсине, 3 декабря 1904 года в Мемфисе (США).
18 сентября 1938 года необъяснимое затемнение зафиксировано в СССР, на полуострове Ямал (его описали работники геологической партии, работавшие в этом районе). По сведениям метеорологов, полоса затемнения имела ширину 200—250 километров. Она перемещалась с запада на восток, пересекла южную часть Ямала и захватила Обскую губу. Во время затемнения наступило полное радиомолчание — невозможно было найти в эфире ни одной станции. Запусками сигнальных ракет геологи смогли определить, что небо было закрыто чрезвычайно плотными тучами, висящими на малой высоте — запущенные вверх ракеты уходили в тучи и переставали быть видны, в то время как такие же ракеты, направленные горизонтально, отчётливо наблюдались на всём протяжении полёта. Непосредственно у земли никаких частиц, пыли или чего-то подобного не наблюдалось. Полное затемнение продолжалось около часа, после чего темнота рассеялась.

Описанные явления, ввиду их редкости и непредсказуемости, совершенно не изучены. Гипотезы, выдвигавшиеся для их объяснения, многочисленны (например, возможным объяснением такого феномена может служить локальный перенос в атмосфере частиц пыли), но ни одна из них не может быть проверена. Религиозные авторы приводят описанные случаи (чаще всего — первый из них) в качестве примеров сбывшихся библейских пророчеств.