日食是由于地球和月球相對于太陽的會合運動而發生的遮掩現象。地球和月球的運動都是有規律可循的，因而日食的發生時間和情況是可以推算和預報的。當然，推算日食是很復雜的，這里僅簡介一些基本知識和有趣結果。
食限
發生日食的條件是什么？這種前面已講到過，即，月球運行到太陽與地球之間（朔，陰歷初一），又太陽-月球-地球恰好或幾乎在一條直線上。由于日輪、月球和地球都是相當大的，只要月影掃到地球表面，處于月影內的地區就會看到日食。這是設想從太陽系之外來觀察的情況。我們從地球上觀測，上述發生日食的條件就是太陽周年（沿黃道）視運動和月球周月（沿白道）視運動同時到黃（道）-白（道）交點近旁的小范圍——“食限”內，由于日輪和月球都有一定的視角徑而發生遮掩。在沿黃道作周年視運動較慢的太陽到達交點之前，沿白道作周月視運動較快的月球追過來，在太陽離交點一定角距離處剛好月球和日輪可以外切；類似地，在交點另側同樣角距離處也會月球和日輪剛好外切；而在這兩段角距離范圍內，月球和日輪必然重疊而發生日食。因此，交點前后這兩段的總角距離就是日食的“食限”。由于黃-白交角變化（最大5°19′，最小4°57′）和我們看到月球和日輪的視大?。ń侵睆剑┰谧兓?，日食的食限也在變化，最大18°31′，最小15°21′。
食季
在太陽沿黃道周年視運動中，每次經過一個交點前后，在“食限”范圍運行的時間稱為“食季”。因為太陽周年視運動不均勻（這是地球在橢圓軌道上運動不均勻的反映）和食限變化，日食的食季最長可達37天，最短31天，這比“朔望月（29.53059天）”長，必定有1次朔，也可能有2次朔（在食季初和末），因此，在1個食季內，至少發生1次日食，最多發生2次日食，因為黃-白交點有2個（升交點和降交點），所以，一年至少有2個“食季”。太陽從一次到下次經過升交點的時段稱為“食年”或“交點年”，因黃白交點以（角）速度每年19.344°西移，因此，“食年”只有346.62003天比“回歸年（365.2422天）”短。
一年發生可能多少次日食
1個“食年”至少有2個“食季”，對于全地球而言，最少發生2次日食。1回歸年比“食年”長18天多，這比“食季”短。在普通（回歸）年內，太陽至少經過交點2次，也可能經過交點3次（年初、年中、年末），因而最少發生2次日食，最多可能發生5次日食。例如，1980年只發生2次日食（2月16日的日全食，8月10日的日環食），1935年發生5次日食（1月5日、2月3日、6月30日、7月30日的4次日偏食，12月25日的日環食）。
日食重復發生的循環周期
古代巴比倫人就發現日食和月食重復發生的周期，稱為“沙羅周期”（“沙羅”是重復的意思），即在此周期后會發生另一次類似的日食或月食。日食重復發生的循環周期實際上就是朔望月、交點月和食年的最小公倍數，但這三種“月”的時間長度都是差別相當大的小數，只能夠進行某種近似的公倍數搭配。
“沙羅周期”是223個朔望月，等于6585.32157天，剛好跟242個“交點月”和19個“食年”差不多：
223×29.53059=6585.32157天，
242×27.21222=6585.35724天，
19×346.62003=6585.78057天。
我國古代也提出過類似的日月食規律，如漢代的《三統歷》（公元前104年）的周期為135個朔望月，相當于146.5個“交點月”和11.5個“食年”：
135×29.53059=3986.62965天，
146.5×27.2122=3986.59023天，
11.5×346.62003=3985.13045天。
這雖然不如“沙羅周期”準確，不過，后來在日食預報中又作了不少改進。就是“沙羅周期”也不是完美無瑕的：①19個“食年”仍比223個“朔望月”長0.459天。這就是說，若某次日全食時太陽恰在升交點，經1個沙羅周期（223個朔望月）后，太陽在黃道上還沒運行到升交點（約差28′），發生“類似”日食時月球也沒運行到升交點——還在黃道之南些許，月影就偏南而日食帶南移，再經1個沙羅周期又增加南移……直到朔時太陽達不到“食限”而月影偏出地球之南；同理，若某次日全食時太陽恰在降交點，則經多個沙羅周期，月影北移……直到朔時月影偏出地球之北。②日食發生地西移，若某次在甲地發生日食，經過1個沙羅周期發生“類似日食”時，地球自轉了6585.32157圈，日食發生地從甲地約西移到地理經度少8小時的地方。這相當于需要3個沙羅周期才又可能在甲地發生日食。因此，在地球甲地需要300～400年才會見到同樣的日食現象。
近代，美國天文學家紐康從天體力學推算的日月食重復循環的“紐康周期”為358個朔望月（10571.95122天），這相當于“沙羅周期（223個朔望月）”與“三統歷周期（135個朔望月）”之和。
總之，可以說，日食重復發生是有循環周期的，但又不是非常嚴格和長久準確的。因為地球和月球的實際運動是復雜的，而現代科學技術可以很準確地推算和預報發生的時間、地點和見食情況。
一般的公眾甚至天文學家主要興趣是觀測日食現象，他們希望日食推算和預報專家提供未來日食的發生時間、地點、見食情況，當然也要有一定的知識基礎來運用這些資料。
經過20多年的資料收集和專家朋友幫助推算，德國的奧波爾策在1887年出版《日月食典》，包括公元前1207年到公元2161年的全球8000次日食和公元前1206年到公元2163年的全球5200次月食，除文字說明，分為日食參數表、月食參數表和日食圖三部分。他所繪制的食圖，地理北極在中心，很緊湊、直觀、易懂，但大部分區域變形嚴重，在復制圖上很難看清細節。這本書是最著名的日月食經典著作，1962年了出版它的英文譯本。
1934年，我國的朱文鑫出版了《歷代日食考》，包括到公元1795年之前的921次日食，用奧波爾策的《日月食典》作了驗證。1990年，我國的張培瑜出版了《三千五百年歷日天象》，其中列出1653次日食。
1983年，比利時的穆克和奧地利的梅烏斯發表《日食典-2003到+2526》，包括公元前2003年到公元2526年共10770次日食，給出各次日食的參數和可見地區的略圖。
1987年，美國宇航局的埃斯帕納克發表《50年日食典：1986～2035》，包括這50年發生的日全食和日環食的詳細資料和每次的日食地圖。
2006年，我國的劉寶琳和劉婷婷出版了《一百六十年歷表附日月食典》，給出公元2001年到2060年共133次日月食典，包括日食的類型、各地見食情況（食甚時刻和食分）及中國和世界的日全（環）食地圖，它們將呈現日食的所有相關資料。
2006年，我國的劉次沅和馬莉萍出版了《中國歷史日食典》，給出公元前2300年到公元2100年共2270次的日食表，包括日食的類型、各地見食情況（食甚時刻和食分）、日食（地）圖的例子。
當代最權威的要數美國航空航天局的網頁“NASA——EclipseHomePage上的”日食資料了，可以在它上面查找匯總的日食資料的索引，例如，《五十個世紀的日食表》，一共包括11898次日食，可以查找每次日食的圖。
隨著計算機技術的發展和普及，日食計算也不再是難事了。在劉次沅和馬莉萍的書中介紹了“天圖”軟件和“SunTracker日食軟件”，極大地方便了有興趣的愛好者去查閱。