Ay, Dünya'nın tek doğal uydusu ve Güneş Sistemi içindeki beşinci büyük doğal uydudur. Dünya ile Ay arasında ortalama merkezden merkeze uzaklık 384.403 km, yani Dünya'nın çapının yaklaşık otuz katı kadardır. Jeofiziksel açıdan Ay, gezegen kütleli gök cismi veya uydu gezegendir. Kütlesi, Dünya'nın kütlesinin %1,2'si ve çapı 3.474 km (2.159 mi) ile Dünya'nın yaklaşık dörtte biri kadardır. Yüzeyinde kütleçekim etkisi yerçekiminin yaklaşık %17'sidir. Ay, Dünya'nın yörüngesinde bir turunu 27 gün 7 saatte tamamlar. Dünya, Ay ve Güneş geometrisinde görülen periyodik değişimler sonucunda her 29,5 günde tekrar eden Ay'ın evreleri oluşur.
Ay, kendi yörüngesinde dolanırken, kimi zaman Dünya'nın gölgesine girer. Buna Ay tutulması denir. Ay tutulması, dolunay zamanında ve Ay'ın düğüm noktalarına yakın olması durumunda meydana gelir. Ay'ın, Dünya'nın gölgesine girmesi ile Güneş'ten aldığı parlaklığı kaybetmesi sonucunda görülür. Güneş, karşı düğüm noktasında veya ona yakın olmalıdır. Bu şartlar altında Dünya'nın gölgesi Ay'a düşer. Bu 42.000.000.000 km uzanan gölge konisi Ay'ın uzaklığından yaklaşık 8800 km geniştir. Ay, saatte 3456 km hareket ettiği için ortalama Ay tutulmasının zamanı yaklaşık 50 dakika ile bir saat arasında değişir. Ay tutulması, yeryüzünün Ay'ın ufuk çizgisinin üzerinde olduğu herhangi bir bölgesinden gözlenebilir. Ay'a karşı olan Dünya yüzeyine çarpan Güneş ışınları Dünya'nın atmosferi tarafından kırıldığı için, Ay tutulmasında Ay, tamamen kaybolmaz. Dünya etrafında kırılan ışıklarda mavi renk yutulduğu ve kırmızı renk yansıtıldığı için, Dünya'nın gölgesi kırmızı renkte görülür. Bu güçsüz ışık kalıntıları görünürlüğü mahallî atmosferik şartlara bağlı olarak Ay'ı tuhaf bir bakır renginde ortaya çıkarır.Bunun sonucunda Ay tutulması olur.
29 Mart 2006 tarihinde gerçekleşen tam güneş tutulması, Dünya üzerinde geniş bir alanda gözlemlendi.
Güneş tutulması, Ay'ın yörünge hareketi sırasında Dünya ile Güneş arasına girmesi ve dolayısıyla Ay'ın Güneş'i kısmen ya da tümüyle örtmesi sonucunda gözlemlenen doğa olayıdır. Tutulmanın olması için Ay'ın yeni ay evresinde olması ve Dünya'ya göre Güneş ile kavuşum halinde olması, yani yörünge düzleminin Dünya'nın Güneş çevresindeki yörünge düzlemi ile çakışması gerekir. Bir yıl içinde Ay, Dünya çevresinde yaklaşık on iki kez dönmesine karşın, Ay'ın yörünge düzlemi ile Dünya'nın yörünge düzlemi arasında beş derece kadar bir açı olması sonucu, Ay her defasında Güneş'in tam önünden geçmez ve dolayısıyla bu çakışma seyrek olarak oluşur. Bu yüzden, yılda iki ile beş arasında Güneş tutulması gözlemlenir. Bunlardan en çok ikisi tam tutulma olabilir. Güneş tutulması Dünya üzerinde dar bir koridor izler. Bu yüzden herhangi bir bölge için Güneş tutulması çok ender bir olaydır.
İznikli Hipparkos veya Nikaialı Hipparhus bir Yunan astronom, coğrafyacı ve matematikçiydi.
Ay kendi yörüngesinde dolanırken kimi zaman Dünya'nın gölgesine girer buna Ay tutulması denir. Tam Ay tutulması 28 Ağustos 2007 tarihinde meydana gelmiş ve 90 dakika sürmüştür. Ay, Dünya'nın penumbra diye adlandırılan Güneş lekesi bölgesinin dış ve parlak bölgesine UTC saatiyle 07:53:39 da girmiştir. İlk parçalı tutulma en doğuda UTC saatiyle 08:51:16'da ayın Umbra diye adlandırılan gölgeli kısma girmesiyle başladı.
Tam Ay tutulması Perşembe sabahı 21 Şubat 2008 de meydana geldi. Bu 2008 yılı içinde öngörülen iki tam Ay tutulmasının ilkiydi.Sonraki tam ay tutulması 21 Aralık 2008 yılında meydana gelecek.
Tutulma, bir astronomik objenin geçici olarak önüne engel gelerek kapanması sonucu oluşur ki bu ya önüne başka bir cisim gelmesi ya da gözlemci ve objenin arasına başka bir cisim gelmesi ile olur.
11 Ağustos 1999'da 1,0286 büyüklüğünde meydana gelen tam güneş tutulmasıdır. Ay, Dünya ile Güneş arasına girdiğinde güneş tutulması meydana gelir ve böylece dünyadaki izleyici için Güneş'in görüntüsü tamamen veya kısmen engellenir. Tam güneş tutulması, Ay'ın görünen çapının Güneş'ten daha büyük olması durumunda meydana gelir, doğrudan gelen Güneş ışığının tamamını engeller ve gündüzü karanlığa çevirir. Tam tutulma, Dünya yüzeyinde dar bir yolda meydana gelir ve parçalı güneş tutulması binlerce kilometre genişliğindeki çevredeki bir bölgeden görülebilir. Ay'ın gölgesinin yolu Atlantik Okyanusu'nda başladı ve öğleden önce Birleşik Krallık'ın güneyini, Fransa'nın kuzeyini, Belçika'yı, Lüksemburg'u, Almanya'nın güneyini, Avusturya'yı, Slovenya'yı, Hırvatistan'ı, Macaristan'ı ve Yugoslavya'nın kuzeyini (Voyvodina) geçti. Tutulmanın azami bölümü Romanya'da 45.1°K 24.3°D'de 11:03 UTC'de gerçekleşti. Ardından, Bulgaristan, Karadeniz, Türkiye, kuzeydoğu Suriye, kuzey Irak, İran, güney Pakistan ve Hindistan'daki Srikakulam boyunca devam etti. Bu tam tutmanın görülebildiği son alan günbatımında Bengal Körfezi oldu. 22 Temmuz 1990'dan bu yana Avrupa'dan görülebilen ilk tam güneş tutulması ve 29 Haziran 1927'den bu yana Birleşik Krallık'taki ilk tam güneş tutulması olmuştur.
Saros döngüsü, astronomide 223 sinodik aydan oluşan bir döngüdür. Bu döngünün yarısına sar denilir. Saros döngüsü Milattan önce Babilliler tarafından biliniyordu.
21. yüzyılda (2000–2100) 87 gölgeli, 58 parçalı ve 85 tam olmak üzere toplam 230 ay tutulması olacak.
664 veba salgını, MS 664'te ilk veba salgını sırasında Britanya ve İrlanda'yı etkileyen bir salgındır. İngiltere tarihinde kaydedilen ilk salgındır ve bir Güneş tutulması ile aynı zamana denk gelmiştir. Daha sonraki kaynaklar tarafından "664 Sarı Vebası" olarak kabul edilir ve yirmi veya yirmi beş yıl sürdüğü, yaygın ölümlere, sosyal bozulmaya ve dini inancın terk edilmesine neden olduğu söylenir. Sorumlu hastalık muhtemelen veba - Birinci Veba Pandemisinin bir parçası - ya da çiçek hastalığıydı.
22 Mayıs 1453'te parçalı bir Ay tutulması meydana geldi.
1 Mart 1504 tarihinin gün batımında Amerika'da, gece vakitleri boyunca Avrupa ve Afrika'da, gün doğumunda ise Asya'da gözüken tam zamanlı bir Ay tutulması gerçekleşti.
8 Aralık 1573 tarihinde tam bir Ay tutulması yaşandı.
24 Mayıs 1910 Salı günü Ay yörüngesinden alçaldığı esnada 1.09503 büyüklüğünde bir tam Ay tutulması gerçekleşti. Bu tutulma bir tür tam Ay tutulmasıydı ve tutulma tamlığa ulaştığı esnada Ay kırmızıya döndü.
Thales Tutulması, Herodot'un Tarihi'ne göre, Yunan filozof Miletli Thales tarafından doğru bir şekilde tahmin edilen bir güneş tutulmasıydı. Herodot'un hesabı doğruysa, bu tutulma, meydana gelmeden önce bilindiği için kaydedilen en eski tutulmadır. Birçok tarihçi, öngörülen tutulmanın 28 Mayıs MÖ 585'teki güneş tutulması olduğuna inanmaktadır. Thales'in tutulmayı tam olarak nasıl öngördüğü belirsizliğini korumaktadır; bazı bilim adamları, tutulmanın asla tahmin edilmediğini iddia etmektedir. Diğerleri farklı tarihler için tartıştılar, ancak yalnızca 28 Mayıs MÖ 585'teki tutulma, tarihsel olayı açıklamak için gerekli görünürlük koşullarıyla eşleşmektedir.
25 Ekim 2022'deki güneş tutulması, Avrupa, Urallar ve Batı Sibirya, Orta Asya, Batı Asya, Güney Asya ve Afrika'nın kuzey doğusundan görülebilen kısmi güneş tutulmasıydı. Rusya'daki maksimum noktasında Güneş'in yaklaşık %82'si Ay tarafından tutuldu. Batı Avrupa'dan, yaklaşık %15-30 oranında gölgede kalmış gibi görünüyordu. 08.58 UTC arasında görüldü, en büyük tutulma noktası 11.00 UTC'de meydana geldi ve 13.02 UTC'de sona erdi. Kısmi tutulmanın maksimum aşaması, Nizhnevartovsk yakınlarındaki Rusya'daki Batı Sibirya Ovası'nda meydana geldi.
14 Ekim 2023 Güneş tutulması, büyük ölçüde Kuzey, Orta ve Güney Amerika üzerinde meydana gelen halkalı Güneş tutulmasıydı.
Görünürlük haritası 