Μία ολική έκλειψη ηλίου είναι ένα σπάνιο ουράνιο φαινόμενο κατά το οποίο ο δίσκος της σελήνης εφάπτεται εσωτερικά με τον ηλιακό δίσκο κρύβοντας κάθε ίχνος ηλιακού φωτός για μερικά λεπτά. Αυτό συμβαίνει διότι, στον ουράνιο θόλο, τα δύο σώματα φαίνεται πως έχουν το ίδιο ακριβώς μέγεθος. Πρόκειται για μία κοσμική σύμπτωση, αφού ο ήλιος βρίσκεται 400 φορές πιο μακριά από τη σελήνη, αλλά φαίνεται αντίστοιχα και 400 φορές μικρότερος.

Επειδή η τροχιά της γης γύρω από τον ήλιο δεν είναι κυκλική αλλά ελλειπτική, και σε συνδυασμό με την επίσης ελλειπτική τροχιά της σελήνης γύρω από τη γη, για τον επίγειο παρατηρητή τα δύο σώματα αλλάζουν συνεχώς μέγεθος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία τριών ειδών εκλείψεων.

Κατά την ολική έκλειψη ηλίου, το μέγεθος της σελήνης είναι τέτοιο ώστε καλύπτει πλήρως τον ηλιακό δίσκο. Ο παρατηρητής βρίσκεται μέσα στη σκιά της σελήνης (στο σχήμα δεξιά, η Γη βρίσκεται στη μαύρη περιοχή). Κατά την δακτυλιοειδή έκλειψη ο κώνος της σκιάς της σελήνης δεν ακουμπάει στην επιφάνεια της Γης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο παρατηρητής να βλέπει ένα ηλιακό δαχτυλίδι γύρω από το σκοτεινό σώμα της σελήνης (μοβ περιοχή). Στη μερική έκλειψη ηλίου ο παρατηρητής βλέπει ένα ποσοστό του ήλιου «φαγωμένο» από τη σελήνη (ανοιχτή μοβ περιοχή).

Οι ολικές ηλιακές εκλείψεις μπορούν θεωρητικά να διαρκέσουν έως και 7:30 λεπτά. Οι δακτυλιοειδείς ηλιακές εκλείψεις μπορούν θεωρητικά να διαρκέσουν έως και 12:30 λεπτά.

Σήμερα 20 Μαρτίου 2015, η Σελήνη θα περάσει ακριβώς ανάμεσα στη Γη και τον Ήλιο, προκαλώντας το γνωστό φαινόμενο της έκλειψης Ηλίου. Η έκλειψη θα είναι ορατή τόσο από την Αθήνα όσο και από ολόκληρη την Ελλάδα, αλλά εξαιτίας της θέσεώς μας στη Γη, ένα μόνο μέρος του ηλιακού δίσκου θα καλυφθεί από τη Σελήνη κι έτσι η έκλειψη θα είναι μερική. Το φαινόμενο θα λάβει χώρα για χρονικό διάστημα περίπου 2 ωρών και συγκεκριμένα από 10.39 πμ έως 12.49 μμ, με το μέγιστο της έκλειψης να συμβαίνει στις 11.43 πμ, οπότε και σχεδόν το 31% του ηλιακού δίσκου θα καλυφθεί από τη Σελήνη.