ผลที่เกิดจากการเอียงของระนาบวิถีโคจรของดวงจันทร์

ถ้าดวงจันทร์เคลื่อนที่ไปในระนาบสุริยวิถี ซึ่งเป็นระนาบวงทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ตลอดเวลา จะเกิดอุปราคาเดือนละสองครั้งทุกเดือน เป็นจันทรุปราคาหนึ่งและสุริยุปราคาหนึ่ง แต่ระนาบวิถีโคจรของดวงจันทร์เอียงประมาณ ๕ องศา กับระนาบสุริยวิถี ฉะนั้นตามปกติดวงจันทร์จึงลอยผ่านไปเหนือหรือใต้เส้นต่อเนื่องโลกกับดวงอาทิตย์ เมื่อใดรัศมีเวกเตอร์ (คือ เส้นตรงที่ลากจากดวงอาทิตย์มา ยังโลก) ของโลกเกือบทับกับเส้นโนดของดวงจันทร์ก็จะเกิดอุปราคาขึ้น (เส้นโนดของดวงจันทร์คือเส้น ซึ่งลากจากโลกไปยังจุดที่วงทางโคจรของดวงจันทร์ตัดกับระนาบสุริยวิถี)

ในตำแหน่งที่ ๑ ดวงจันทร์ผ่านสูงกว่าเงาของโลกในวันเดือนเพ็ญ (B) และอยู่ใต้รัศมีเวกเตอร์ ในวันเดือนมืด (A) ในวันเช่นนั้นจะไม่มีอุปราคาเกิดขึ้น ในตำแหน่งที่ ๒ รัศมีเวกเตอร์ทับกับเส้นโนด จุด A กับ B อยู่ในระนาบของสุริยวิถี และถ้าวันเช่นนั้นเป็นวันเดือนเพ็ญ หรือวันเดือนมืดได้ดิถีที่เหมาะสมต้องเกิดอุปราคา 

เงาของโลกและเงาของดวงจันทร์อาจแสดงได้ด้วยแผนภาพในหน้าถัดไป ให้ L เป็นความยาวของเงาของโลก ส่วน R เป็นระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์ d เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก และ D เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ เงาของโลกเป็นรูปกรวย ซึ่งภาพตัดขวาง HCK อยู่ระหว่างเส้น ตรง BK กับ AH อันเป็นเส้นสัมผัสทั้งโลกและดวงอาทิตย์ เนื่องจากระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์ยาวมาก เมื่อเทียบกับขนาดของโลกและดวงอาทิตย์ เส้น BK กับ AH จึงเกือบขนานกัน ดังนั้น เส้น AB กับ HK ซึ่งต่อเนื่องจุดสัมผัสเกือบจะบรรจบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง D กับ d

โดยการคำนวณทำนองเดียวกัน จะได้ความยาวของเงาของดวงจันทร์เฉลี่ยประมาณ ๓๗๓,๐๐๐ กิโลเมตร ซึ่งแปรผันได้อีกประมาณ ๖,๔๐๐ กิโลเมตร เมื่อระยะห่างของดวงจันทร์จากโลกใกล้ที่สุด ๓๕๗,๐๐๐ กิโลเมตร และไกลที่สุด ๔๐๗,๐๐๐ กิโลเมตร ในบางเวลาเงาของดวงจันทร์ยาวพอทอดลงมาถึงโลก แต่ในบางเวลาสั้นไปทอดมาไม่ถึงโลก ในกรณีแรกผู้ที่อยู่ในแนวเส้นศูนย์กลางระหว่างดวงจันทร์กับดวงอาทิตย์ จะเห็นสุริยุปราคาหมดดวง ในกรณีเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์ตามที่ปรากฏสั้นกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ ผู้ที่อยู่ในแนวเส้นศูนย์กลางนั้นจะเห็นเป็นวงสว่างอยู่รอบดวงจันทร์ที่มืดสนิท สุริยุปราคาซึ่งเกิดลักษณะนี้เป็นสุริยุปราคาวงแหวน 

เงาที่เกิดจากวัตถุส่องสว่างซึ่งมีขนาดใหญ่ เช่น ดวงอาทิตย์จะประกอบขึ้นด้วยเงามืดและเงามัว เงาทั้งสองนี้อยู่ในระหว่างเส้นสัมผัส BH กับ AK ที่ต่อออกไปดังภาพด้านบน ภายในเงามืดแสงอาทิตย์ที่ส่องตรงมาถูกตัดออกหมด แต่ก็ยังคงมีแสงอาทิตย์บางส่วนที่ผ่านบรรยากาศของโลกแล้วหักเหโค้งเข้ามาในเงามืดของโลก ภายในเงามัวคงมีแสงสว่างโดยตรงจากบางส่วนของผิวดวงอาทิตย์อยู่บ้าง แต่ไม่ใช่ทั้งหมด