Selon Astronomy Magazine, la lune devient rouge lors d'une éclipse lunaire car elle est illuminée par la lumière qui se réfracte à travers l'atmosphère terrestre. Alors que la lune peut passer dans l'ombre de la Terre, la lumière qui se courbe autour de la planète est suffisant pour donner à son satellite une pâleur rouge inquiétante.
Chaque fois qu'un corps céleste en éclipse un autre, il peut créer deux types d'ombre. L'ombre pénombre se produit lorsqu'une partie de la lumière du soleil est éclipsée, tandis que l'ombre de l'ombre représente un blocage complet de la lumière du soleil. Par exemple, lorsque la lune éclipse le soleil, toute personne se tenant dans l'ombre de l'ombre la voit comme une éclipse complète avec le soleil complètement recouvert par le disque de la lune. Ceux qui sont dans la pénombre sont toujours capables de voir la lumière du soleil autour de la surface de la lune.
Comme la Terre a une atmosphère, la lumière se comporte différemment lorsqu'elle éclipse le soleil. Le corps de la planète peut empêcher toute lumière d'atteindre directement la surface de la lune, mais la lumière qui passe dans l'atmosphère rebondit et se réfracte sur l'oxygène, le dioxyde de carbone et les gouttelettes d'eau dans l'atmosphère. Pour quelqu'un se tenant à la surface de la lune, il semblerait que la Terre soit entourée d'un halo de lumière brillant, et cet éclairage secondaire est suffisant pour donner à la surface de la lune une coloration rouge foncé lors d'une éclipse complète.