日食是由于地球和月球相对于太阳的会合运动而发生的遮掩现象。地球和月球的运动都是有规律可循的，因而日食的发生时间和情况是可以推算和预报的。当然，推算日食是很复杂的，这里仅简介一些基本知识和有趣结果。
食限
发生日食的条件是什么？这种前面已讲到过，即，月球运行到太阳与地球之间（朔，阴历初一），又太阳-月球-地球恰好或几乎在一条直线上。由于日轮、月球和地球都是相当大的，只要月影扫到地球表面，处于月影内的地区就会看到日食。这是设想从太阳系之外来观察的情况。我们从地球上观测，上述发生日食的条件就是太阳周年（沿黄道）视运动和月球周月（沿白道）视运动同时到黄（道）-白（道）交点近旁的小范围——“食限”内，由于日轮和月球都有一定的视角径而发生遮掩。在沿黄道作周年视运动较慢的太阳到达交点之前，沿白道作周月视运动较快的月球追过来，在太阳离交点一定角距离处刚好月球和日轮可以外切；类似地，在交点另侧同样角距离处也会月球和日轮刚好外切；而在这两段角距离范围内，月球和日轮必然重叠而发生日食。因此，交点前后这两段的总角距离就是日食的“食限”。由于黄-白交角变化（最大5°19′，最小4°57′）和我们看到月球和日轮的视大小（角直径）在变化，日食的食限也在变化，最大18°31′，最小15°21′。
食季
在太阳沿黄道周年视运动中，每次经过一个交点前后，在“食限”范围运行的时间称为“食季”。因为太阳周年视运动不均匀（这是地球在椭圆轨道上运动不均匀的反映）和食限变化，日食的食季最长可达37天，最短31天，这比“朔望月（29.53059天）”长，必定有1次朔，也可能有2次朔（在食季初和末），因此，在1个食季内，至少发生1次日食，最多发生2次日食，因为黄-白交点有2个（升交点和降交点），所以，一年至少有2个“食季”。太阳从一次到下次经过升交点的时段称为“食年”或“交点年”，因黄白交点以（角）速度每年19.344°西移，因此，“食年”只有346.62003天比“回归年（365.2422天）”短。
一年发生可能多少次日食
1个“食年”至少有2个“食季”，对于全地球而言，最少发生2次日食。1回归年比“食年”长18天多，这比“食季”短。在普通（回归）年内，太阳至少经过交点2次，也可能经过交点3次（年初、年中、年末），因而最少发生2次日食，最多可能发生5次日食。例如，1980年只发生2次日食（2月16日的日全食，8月10日的日环食），1935年发生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日的日环食）。
日食重复发生的循环周期
古代巴比伦人就发现日食和月食重复发生的周期，称为“沙罗周期”（“沙罗”是重复的意思），即在此周期后会发生另一次类似的日食或月食。日食重复发生的循环周期实际上就是朔望月、交点月和食年的最小公倍数，但这三种“月”的时间长度都是差别相当大的小数，只能够进行某种近似的公倍数搭配。
“沙罗周期”是223个朔望月，等于6585.32157天，刚好跟242个“交点月”和19个“食年”差不多：
223×29.53059=6585.32157天，
242×27.21222=6585.35724天，
19×346.62003=6585.78057天。
我国古代也提出过类似的日月食规律，如汉代的《三统历》（公元前104年）的周期为135个朔望月，相当于146.5个“交点月”和11.5个“食年”：
135×29.53059=3986.62965天，
146.5×27.2122=3986.59023天，
11.5×346.62003=3985.13045天。
这虽然不如“沙罗周期”准确，不过，后来在日食预报中又作了不少改进。就是“沙罗周期”也不是完美无瑕的：①19个“食年”仍比223个“朔望月”长0.459天。这就是说，若某次日全食时太阳恰在升交点，经1个沙罗周期（223个朔望月）后，太阳在黄道上还没运行到升交点（约差28′），发生“类似”日食时月球也没运行到升交点——还在黄道之南些许，月影就偏南而日食带南移，再经1个沙罗周期又增加南移……直到朔时太阳达不到“食限”而月影偏出地球之南；同理，若某次日全食时太阳恰在降交点，则经多个沙罗周期，月影北移……直到朔时月影偏出地球之北。②日食发生地西移，若某次在甲地发生日食，经过1个沙罗周期发生“类似日食”时，地球自转了6585.32157圈，日食发生地从甲地约西移到地理经度少8小时的地方。这相当于需要3个沙罗周期才又可能在甲地发生日食。因此，在地球甲地需要300～400年才会见到同样的日食现象。
近代，美国天文学家纽康从天体力学推算的日月食重复循环的“纽康周期”为358个朔望月（10571.95122天），这相当于“沙罗周期（223个朔望月）”与“三统历周期（135个朔望月）”之和。
总之，可以说，日食重复发生是有循环周期的，但又不是非常严格和长久准确的。因为地球和月球的实际运动是复杂的，而现代科学技术可以很准确地推算和预报发生的时间、地点和见食情况。
一般的公众甚至天文学家主要兴趣是观测日食现象，他们希望日食推算和预报专家提供未来日食的发生时间、地点、见食情况，当然也要有一定的知识基础来运用这些资料。
经过20多年的资料收集和专家朋友帮助推算，德国的奥波尔策在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，除文字说明，分为日食参数表、月食参数表和日食图三部分。他所绘制的食图，地理北极在中心，很紧凑、直观、易懂，但大部分区域变形严重，在复制图上很难看清细节。这本书是最著名的日月食经典著作，1962年了出版它的英文译本。
1934年，我国的朱文鑫出版了《历代日食考》，包括到公元1795年之前的921次日食，用奥波尔策的《日月食典》作了验证。1990年，我国的张培瑜出版了《三千五百年历日天象》，其中列出1653次日食。
1983年，比利时的穆克和奥地利的梅乌斯发表《日食典-2003到+2526》，包括公元前2003年到公元2526年共10770次日食，给出各次日食的参数和可见地区的略图。
1987年，美国宇航局的埃斯帕纳克发表《50年日食典：1986～2035》，包括这50年发生的日全食和日环食的详细资料和每次的日食地图。
2006年，我国的刘宝琳和刘婷婷出版了《一百六十年历表附日月食典》，给出公元2001年到2060年共133次日月食典，包括日食的类型、各地见食情况（食甚时刻和食分）及中国和世界的日全（环）食地图，它们将呈现日食的所有相关资料。
2006年，我国的刘次沅和马莉萍出版了《中国历史日食典》，给出公元前2300年到公元2100年共2270次的日食表，包括日食的类型、各地见食情况（食甚时刻和食分）、日食（地）图的例子。
当代最权威的要数美国航空航天局的网页“NASA——Eclipse HomePage上的”日食资料了，可以在它上面查找汇总的日食资料的索引，例如，《五十个世纪的日食表》，一共包括11898次日食，可以查找每次日食的图。
随着计算机技术的发展和普及，日食计算也不再是难事了。在刘次沅和马莉萍的书中介绍了“天图”软件和“Sun Tracker日食软件”，极大地方便了有兴趣的爱好者去查阅。