Los astrónomos utilizan la geometría y la mecánica newtoniana para calcular cómo la Tierra, la Luna y el Sol interactúan gravitacionalmente en su órbita. A partir de las leyes de movimiento de Newton, realizan cálculos matemáticos teniendo en cuenta el tamaño finito de estos cuerpos y su forma no perfectamente esférica. Luego, introducen las posiciones y velocidades actuales de la Tierra y la Luna en ecuaciones complejas y utilizan computadoras para prever el movimiento de estos cuerpos en el espacio tridimensional. Este proceso permite calcular las posiciones relativas de la Luna y el Sol desde la perspectiva de la Tierra.
Los eclipses son eventos específicos que pueden ser identificados mediante estos cálculos. Los pronósticos actuales de eclipses tienen una precisión de tiempo de menos de un minuto en un período de cientos de años.
