Como la Tierra es mucho más grande que la Luna, (por un factor de 4 en el radio) su sombra a la distancia de la órbita lunar es mucho mayor que la propia Luna. Así que es posible que la Luna pase un tiempo considerable en la sombra de la Tierra, dependiendo de la geometría del eclipse.
Dado que la órbita de la Luna está inclinada con respecto a la órbita de la Tierra alrededor del Sol, no siempre pasa por el centro de la sombra de la Tierra (y la mayoría de las veces se pierde la sombra por completo, razón por la cual no hay un eclipse lunar todos los meses). Si la geometría del eclipse es tal que la Luna sólo pasa por el borde de la sombra de la Tierra, el eclipse será bastante corto. Sin embargo, si, como ocurrió en el caso del eclipse de junio de 2011, la luna pasa por el centro de la sombra, el eclipse puede durar un tiempo considerable.
La velocidad orbital media de la Luna es de aproximadamente 1 km/s (en realidad es un poco más). A la distancia de la órbita lunar, la sombra de la Tierra tiene unos 9214 km de diámetro. La totalidad comienza una vez que el borde posterior de la Luna entra en la sombra de la Tierra. Como la Luna tiene unos 3475 km de diámetro, una vez que ha entrado en la sombra de la Tierra, aún le quedan otros 5739 km para salir. Viajando a 1 km/s, eso supone otros 95 minutos antes de que el eclipse termine en el punto más largo.
Sin embargo, la Luna no siempre está a su distancia media ni viaja a su velocidad orbital media. Si está cerca del apogeo (el punto de su órbita más alejado de la Tierra), viajará algo más lento. El tamaño de la sombra de la Tierra no varía considerablemente a lo largo de la gama de distancias lunares, por lo que sigue siendo casi del mismo tamaño en este caso. Sin embargo, como la Luna se mueve más lentamente, tarda más en atravesar la sombra. La duración máxima teórica de un eclipse lunar en esta configuración es de algo más de 100 minutos.
En realidad hay otro efecto (muy) menor que se suma a la duración de cualquier eclipse lunar. La Luna persigue la sombra de la Tierra a través del cielo. Y durante el tiempo del eclipse lunar, la Tierra sigue orbitando alrededor del Sol. Como la Tierra se mueve aproximadamente 1 grado en su órbita alrededor del Sol cada día, y un eclipse lunar puede durar del orden de una hora, la Tierra se habrá movido aproximadamente 1/24 de grado durante el eclipse. Esto desplaza la sombra de la Tierra ligeramente hacia delante, lo que requiere que la Luna se mueva un poco más para salir de la sombra. No es un efecto muy grande, pero está ahí.
