De acordo com a Astronomy Magazine, a lua fica vermelha durante um eclipse lunar porque é iluminada pela luz que refrata através da atmosfera da Terra. Embora a lua possa passar para a sombra umbral da Terra, a luz que se curva ao redor do planeta é o suficiente para dar a seu satélite uma estranha palidez vermelha.
Sempre que um corpo celestial eclipsa outro, ele pode criar dois tipos de sombra. A sombra penumbral ocorre quando parte da luz do sol é eclipsada, enquanto a sombra umbral representa um bloqueio completo da luz solar. Por exemplo, quando a lua eclipsa o sol, qualquer pessoa que esteja na sombra umbral vê isso como um eclipse completo com o sol completamente coberto pelo disco lunar. Quem está na penumbra ainda consegue ver a luz do sol em torno da superfície da lua.
Uma vez que a Terra tem uma atmosfera, no entanto, a luz se comporta de maneira diferente quando eclipsa o sol. O corpo do planeta pode bloquear toda a luz de atingir a superfície da lua diretamente, mas a luz que passa para a atmosfera reflete e refrata o oxigênio, dióxido de carbono e gotículas de água na atmosfera. Para alguém que está na superfície da lua, parece que a Terra foi cercada por um halo de luz brilhante, e essa iluminação secundária é suficiente para dar à superfície da lua uma coloração vermelho-escura durante um eclipse total.
