由于地球绕太阳和月亮绕地球的公转运动都有一定的规律，因此日食的发生也具有其循环的周期性。
早在古代，巴比伦人根据对日食的长期统计，发现了日食的发生有一个223个朔望月的周期。这个223个朔望月的周期便被称为“沙罗周期”，“沙罗”就是重复的意思。
223个朔望月等于6585.3天(223 ×29.530588)，即18年零11.3天，如果在这段时间内有5个闰年，那就是18年零10.3天。在这段时间内，太阳、月亮和黄白交点的相对位置在经常改变着，而经过一个沙罗周期之后，太阳、月亮和黄白交点差不多又回到原来相对的位置，因此便会出现同上一次情况相类似的日食，但见食的地点会有所变化。
在我国汉代也发现日食具有一个135个朔望月的周期。135个朔望月等于3986.6天，约等于11年少31天，也就是说日食每过11年少31天重复发生一次。这个循环周期记载在汉代的“三统历”中，因此也称为“三统历周期”。
此外，人们发现日食还有其他的循环周期。比如以358个朔望月为周期的纽康周期(合29年少20日)，以235个朔望月为周期的米顿周期(合19年)等等，但这些周期都是非常粗略的，只能粗略地推算出日食发生的日期，并不能确定日食发生的准确时刻，食分的大小和见食的地区。准确的日食发生的时间以及交食情况，需要经过专门的严格推算，这属于专门的历书天文学中“食论”的研究范围。我国紫金山天文台就担负着日食预报的工作。
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