月全食的形成原理是當太陽、地球和月球三者恰好或幾乎在同一條直線上時（地球在太陽和月球之間），太陽到月球的光線便會部分或完全地被地球掩蓋，產生月食，而當整個月球進入地球的本影時就會出現月全食。
值得注意的是，由於太陽和月球在天空的軌道（分別稱為黃道和白道）並不在同一個平面上，而是約有5°的交角，因此只有太陽和月球分別位於黃道和白道的兩個交點附近時，才有機會形成一條直線，繼而產生月食。月食發生時，太陽光經過地球大氣層折射，因紅光的波長較長，受到的影響不大，可以穿透地球大氣層，折射到月球上，因而月亮會呈現出暗紅色。