Ay tutulması, ay kendi yörüngesinde dolanırken, kimi zaman Dünya'nın gölgesine girer ve buna ay tutulması adı verilir. Ay tutulması, dolunay zamanında ve Ay'ın düğüm noktalarına yakın olması durumunda meydana gelir. Ay'ın, Dünya'nın gölgesine girmesi ile Güneş'ten aldığı parlaklığı kaybetmesi neticesinde görülür. Güneş, karşı düğüm noktasında veya ona yakın olmalıdır. Bu şartlar altında Dünya'nın gölgesi Ay'a düşer.
Bu 42.000.000.000 km uzanan gölge konisi Ay'ın uzaklığından yaklaşık 8800 km geniştir. Ay, saatte 3456 km hareket ettiği için ortalama Ay tutulmasının zamanı yaklaşık 40 dakika ile bir saat arasında değişir. Ay tutulması, yeryüzünün Ay'ın ufuk çizgisinin üzerinde olduğu herhangi bir bölgesinden gözlenebilir.