Ay tutulması sırasında Güneş, Dünya ve Ay tam olarak aynı hizada iken Dünya, Güneş ile Ay’ın arasındadır. Bu durumda Dünya’nın gölgesi Ay’ın üzerine düşer. Ancak Ay tutulması sırasında Ay tamamen karanlıkta kalmaz.Çünkü Dünya, Güneş’ten doğrudan gelen ışınları engellemesine rağmen atmosferdeki parçacıklar tarafından yönü değiştirilen ışınlar Ay’a ulaşabilir.Bu nedenle Ay tutulması sırasında Ay kırmızımsı görülür.
Ay ,Dünya etrafındaki yörüngesini yaklaşık bir ayda tamamlar.Ancak Ay tutulması her ay düzenli olarak görülmez.Budurumun nedeni, Ay’ın yörünge düzlemi ile Dünya’nın yörünge düzleminin tam olarak çakışmamasıdır.Ay’ın Dünya etrafındaki yörünge düzlemi ile Dünya’nın Güneş etrafındaki yörünge düzlemi arasındaki açı yaklaşık 5 derecedir.Ay’ın ve Dünya’nın yörüngeleri yıl içerisinde 2 kez kesişir.Parçalı yada tam Ay tutulması Ay’ın Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesine yaklaştığı bu zamanda gerçekleşir.