במשך אלפי שנים אנשים צפו בתופעה נדירה למדי ופחות צפויה ממופעי הירח או מהמחזור השנתי של גלגל המזלות והעונות. בכל דור ודור, הם ראו את השמש דועכת בזמן ליקוי חמה, ומדי שנה בערך הם ראו את הירח דועך בזמן ליקוי ירח. היעלמותה הפתאומית של השמש והאפילה שהשתררה היו מחזה מפחיד. לוחמים יוונים עתיקים נבהלו במהלך קרב כאשר התרחש ליקוי חמה, וכריסטופר קולומבוס השתמש בידע מוקדם של ליקוי חמה בשנת 1504 כדי להשתלט על תושבי האי היספניולה. מארק טוויין שאל את הרעיון הזה בספרו "ינקי קונטיקט בחצר המלך ארתור". ליקוי חלקי הוא פחות מרהיב מליקוי מלא, אבל גם הוא יכול להיות מפחיד כאשר הגורם להופעתו אינו מובן.
למרות שבכמה תרבויות עתיקות התפתחה יכולת לחזות בקרוב ליקויי חמה, הם לא בהכרח הבינו מה הם מנבאים. אמונות טפלות קשורות לליקויי חמה,ועדיין ניתן לצפות ברבות מהן. אירועים נדירים אלה נתפשו כסימנים רעים – סימני רשע, מחלות ומוות. השם הסיני הקדום ליקוי חמה פירושו "לאכול", ואכן, מראה ירח מאדים בזמן ליקוי דומה כאילו הוא נטרף, במיוחד כאשר הירח משנה את צבעו לצבע דם. ליקויים היו קשורים לאורך ההיסטוריה עם רעידות אדמה, אם כי אין כל ראיות מדעיות לכך שהם קשורים. אך עדיין סכנה ומחלות נקשרים גם כיום עם ליקויי ירח ושמש. לדוגמה, יפנים מכסים את הבארות שלהם בזמן ליקוי כדי להגן עליהם מפני מחלות. האסקימוסים הופכים את כלי האכילה שלהם, ובתרבויות רבות מקישים בסירים או משמיעים קולות רמים בניסיון להפחיד את הרוע המסית.
אנו יודעים כיום כי ליקוי חמה מתרחש כאשר הירח עובר בין כדור הארץ לבין השמש, כך שצל הירח נופל על כדור הארץ. ליקוי ירח מתרחשת כאשר כדור הארץ עובר בין הירח לבין השמש, כך צל של כדור הארץ נופל על הירח. הסבר מלא של ליקויי חמה מתוחכם יותר. לדוגמה, למה אנחנו לא רואים ליקוי חמה בכל חודש? הסיבה לכך היא שהשמש והירח אינם נעים בדיוק באותו מישור בשמים. מסלולו של הירח מוטה ב- 5 מעלות בקרוב ממישור המילקה, מה שאומר שהליקוי יכול להתרחש רק פעמיים בשנה, כשמסלול הירח חוצה את מישור המילקה.
ליקויי חמה מלא מתרחש עקב צירוף מקרים מדהים: השמש והירח הם בעלי אותו גודל זוויתי. גודל זוויתי לבדו אינו מדד לגודל פיזי אמיתי – שני אובייקטים שמימיים בעלי גודל פיזי שונה מאוד נמצאים במרחקים שונים שבהם שניהם נראים בזווית ½ מעלה. לכן, כאשר הירח עובר בין השמש לכדור הארץ, הדיסק הירחי יכול לכסות לחלוטין את השמש.
אם תצפו בליקוי ירח מקרוב, תחילה תראו את הירח נכנס אל צל חלקי (penumbra), ולאחר מכן נע לתוך צל מלא (umbra). הצל החלקי נגרם בשל גודל סופי של השמש. זהו דיסק מורחב של אור, במקום מקור אור נקודתי, ולכן יש אזורים שבהם רק חלק מהאור נחסם.
ליקויים חלקיים מתרחשים כאשר גוף עובר דרך הצל החלקי, ואילו ליקוי מלא מתרחש כאשר הגוף נמצא כולו בתוך הצל המלא. ליקויי חמה חלקיים מתרחשים לעיתים גם עקב שינויים קלים במרחק של כדור הארץ מהשמש. לפעמים הירח נראה קצת קטן יותר מאשר דיסקת השמש. כאשר זה קורה, הירח אינו מכסה לחלוטין את השמש, וניתן לראות טבעת של אור מסביב שולי הירח. זהו ליקוי חמה חלקי.
צבע אדום של דם של הירח במהלך ליקויי לבנה, הפחיד מאד את בני המין האנושי בעת העתיקה.. אך קיים הסבר למופע זה, אור השמש מפוזר באטמוספירה של כדור הארץ, ורק אורכי הגל הארוכים (האדומים) חולפי דרכה ומגיעים אל הירח, בדומה לצבע השקיעה.
אולי לא שמתם לב לזה, אבל ליקויי הירח מתרחשים רק כאשר הירח מלא. למה? הירח חייב להיות מול השמש, לצופה מכדור הארץ, כדי שצל כדור הארץ יסתיר את אור השמש. אירוע שכזה יכול להתרחש רק כאשר הירח מלא. מסיבות גיאומטריות דומות ליקויי חמה מתרחשים רק בראשית החודש העברי במולד הירח. הירח חייב לעבור בין כדור הארץ לשמש, אז המחצית מוארת שלו פונה לעבר השמש, והמחצית האפלה אל כדור הארץ.
מדוע ליקויי הירח הרבה יותר נפוצים מאשר ליקויי חמה? היוונים צפו בצללית המעוקלת של כדור הארץ במהלך ליקוי ירח. על ידי מדידת הזמן שבו הירח נמצא בצל כדור הארץ וניתוח צורת הצל, הם יכלו להגיד שצל כדור הארץ הרבה יותר גדול מצל הירח. זה רמז לכך שכדור הארץ עצמו גדול יותר מאשר הירח. לכן, סביר יותר שהירח הקטן יעבור בצל הגדול של כדור הארץ מאשר נקודה מסוימת על פני כדור הארץ תעבור בצל הקטן של הירח. כמו כן, הצל המלא של הירח הוא קטן ומחודד כמעט לגודל נקודתי, כך שרק שטח קטן על פני כדור הארץ, כמה קילומטרים בלבד, נמצא בצל בעת ליקוי חמה. ליקוי חמה נמשך רק כמה דקות בשל סיבוב כדור הארץ המניע את הצל על פני הארץ במהירות של כ- 1000 קמ"ש. אבל ליקוי ירח יכול להימשך יותר משעה, והוא גלוי לתושבים בצד החשוך של כדור הארץ.