Theo lý giải của các nhà khoa học, hiện tượng này xảy ra là do ánh sáng Mặt Trời đã “lượn” qua bầu khí quyển Trái Đất và phản chiếu lên Mặt Trăng. Trong hành trình đó, ánh sáng sẽ bị lọc bởi không khí và khói bụi trên Trái Đất. Ánh sáng có bước sóng ngắn sẽ bị lọc ra, chỉ còn lại ánh sáng có bước sóng dài đến được Mặt Trăng. Trong đó, ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất nên khi hiện tượng nguyệt thực toàn phần xảy ra Mặt Trăng có màu đỏ. Một số bất thường trên Trái Đất có thể làm cho Mặt Trăng có màu đỏ hơn. Đó có thể là núi lửa phun trào khiến cho một lượng bụi lớn được “phóng” vào bầu khí quyển. Lúc này, bầu khí quyển Trái Đất sẽ “lọc” ánh sáng mạnh hơn khiến cho màu đỏ của Mặt Trăng thêm đậm. Khi nguyệt thực toàn phần xảy ra, nếu Mặt Trăng nằm gần đường chân trời thì sẽ có hình ảnh lớn hơn. Đây là ảo giác do mắt người “so sánh” kích thước Mặt Trăng với các vật nhỏ hơn như tòa nhà, lùm cây, dãy núi khiến chúng ta có cảm giác Mặt Trăng lớn hơn bình thườngải:

Vì Mặt Trăng nhận được ánh sáng màu đỏ từ Mặt Trời