Το γεγονός πως οι ολικές εκλείψεις δεν είναι ισόχρονες οφείλεται στην ελλειπτική τροχιά τόσο της Γης όσο και της Σελήνης. Αυτό αφορά ιδιαίτερα τη Σελήνη, της οποίας η απόσταση από τη Γη κυμαίνεται ανάμεσα στα 363.000 χιλιόμετρα, όταν βρίσκεται στο κοντινότερο σημείο, το περίγειο, και στα 406.000 χιλιόμετρα, στο πιο απόμακρο, το απόγειο. Αυτό σημαίνει πως όταν βλέπουμε το σεληνιακό δίσκο από τη Γη στη φάση του περίγειου, αυτός εμφανίζεται μεγαλύτερος κατά 12 % από τον αντίστοιχο κατά το απόγειο. Και η τροχιά της Γης είναι ελλειπτική, η διαφορά όμως ανάμεσα στη μακρύτερη και κοντινότερη απόστασή της από τον Ήλιο προσδιορίζεται μόλις στο 3,4%.
Τον Ιούλιο η Γη βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόστασή της από τον Ήλιο, με αποτέλεσμα να βλέπουμε μικρότερο τον ηλιακό δίσκο από τη Γη. Αν συμβεί μια ολική ηλιακή έκλειψη τον Ιούλιο σε μια χρονική στιγμή που η Σελήνη είναι κοντά στη Γη (και επομένως ο δίσκος της μεγάλος), τότε έχουμε μια έκλειψη Ηλίου μεγάλης χρονικής διάρκειας. Αυτό ακριβώς συνέβη στις 22 Ιουλίου του 2009, όταν η ολική έκλειψη έγινε ορατή και από την Κίνα.
Σε ορισμένα σημεία του πλανήτη διήρκεσε 6 λεπτά και 39 δευτερόλεπτα. Τότε καταγράφηκε η μεγαλύτερη χρονικά έκλειψη κατά τον πρώτο αιώνα του 2000. Πάντως, εκλείψεις τόσο μεγάλης διάρκειας θεωρούνται σπάνιες καθώς η επόμενη διάρκειας άνω των επτά λεπτών θα πραγματοποιηθεί ξανά το 2150.
Ολικές εκλείψεις πραγματοποιούνται μόνο όταν η Σελήνη είναι σχετικά κοντά στο περίγειο, όταν δηλαδή ο δίσκος της φαίνεται μεγάλος. Συνηθέστερα η Σελήνη βρίσκεται μακριά από τη Γη με αποτέλεσμα να μην καλύπτεται εντελώς ο ηλιακός δίσκος. Σε αυτή την περίπτωση πραγματοποιείται δακτυλιοειδής έκλειψη με τον Ήλιο, να εμφανίζεται σαν λαμπερό δαχτυλίδι γύρω από τη Σελήνη. Το 60% περίπου του συνόλου των εκλείψεων είναι δακτυλιοειδείς. Ωστόσο, η διάρκεια μιας ολικής ή δακτυλιοειδούς έκλειψης συνιστά κλάσμα μόνο του χρόνου μιας ολικής έκλειψης Ηλίου.
Η Σελήνη χρειάζεται δύο ή τρεις ώρες για να περάσει μπροστά από το δίσκο του Ήλιου. Κατά το μεγαλύτερο μέρος δε αυτού του χρόνου έχουμε μερική έκλειψη. Όταν η Σελήνη είναι κοντά στη Γη, κινείται προφανώς ταχύτερα. Έτσι καλύπτει τον Ήλιο για μικρότερο διάστημα. Ο ακριβής προσδιορισμός της διάρκειας μιας ηλιακής έκλειψης είναι αρκετά περίπλοκος κι αυτό καθώς πρέπει να ληφθούν υπόψη τόσο το φαινομενικό μέγεθος του Ήλιου και της Σελήνης στον ουρανό όσο και οι ταχύτητες με τις οποίες τα δύο σώματα κινούνται το ένα μπροστά από το άλλο.
