Nhìn trực tiếp vào quang quyển của Mặt Trời, đĩa sáng của Mặt Trời, ngay cả trong vài giây, sẽ làm phá hủy nặng nề võng mạc của mắt do cường độ ánh sáng mạnh và bức xạ vô hình phát ra từ quang quyển. Sự phá hủy này làm giảm thị lực, dẫn đến bị mù. Võng mạc không nhạy với vết đau, và hiệu ứng của nguyên nhân phá hủy võng mạc không cảm thấy được trong vài giờ sau đó, do vậy không có dấu hiệu cảnh báo nào của vết thương võng mạc mà người bị cảm thấy được.[51][52]

Nhật thực hình khuyên.Phương pháp quan sát gián tiếp thông qua tấm bìa đục các lỗ. Ảnh chèn nhỏ bên trái cho thấy hình ảnh nhật thực một phần chụp qua máy ảnh có bộ lọc. Ảnh chính (xem hình lớn hơn) là hình chiếu của nhật thực xuống nền đất.Nhật thực một phần vào 9 tháng 3 năm 2016 tại Singapore.

Trong những điều kiện thông thường, Mặt Trời rất sáng và không thể quan sát trực tiếp. Tuy nhiên, trong thời gian nhật thực, với nhiều phần Mặt Trời bị che khuất, sẽ dễ hơn để quan sát nó với các dụng cụ bảo vệ mắt. Thực tế, nhìn vào Mặt Trời trong thời gian nhật thực cũng nguy hiểm khi nhìn vào nó lúc không có hiện tượng này, ngoại trừ trong một thời gian ngắn của nhật thực toàn phần, khi toàn bộ đĩa Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn bởi Mặt Trăng. Cảnh báo: không được dùng mắt quan sát trực tiếp đĩa Mặt Trời thông qua bất kỳ một thiết bị hỗ trợ quang học nào (ống nhòm, kính thiên văn, hay máy ảnh camera) vì điều này sẽ làm mù mắt trong vài phần giây.[53][54]

Nhật thực một phần và hình khuyên

Quan sát nhật thực một phần và hình khuyên (và trong quá trình nhật thực toàn phần khi Mặt Trời không hoàn toàn bị che khuất bởi Mặt Trăng) cần những dụng cụ bảo hộ mắt hoặc quan sát theo phương pháp gián tiếp để tránh hỏng mắt. Quan sát đĩa Mặt Trời nên sử dụng kính mắt quan sát nhật thực chuyên dụng để lọc bớt những bức xạ nguy hiểm từ Mặt Trời. Kính râm không an toàn khi dùng để quan sát Mặt Trời. Chỉ nên sử dụng những kính đạt tiêu chuẩn với thiết kế riêng cho quan sát nhật thực trực tiếp.[55] Đặc biệt, với những dụng cụ tự chế như từ ổ đĩa mềm, đĩa CD, phim âm bản...nên tránh sử dụng.[56][57]

Cách an toàn nhất để quan sát nhật thực đó là quan sát đĩa Mặt Trời một cách gián tiếp.[58] Bằng cách sử dụng ống nhòm hoặc kính thiên văn với tờ bìa một lỗ nhỏ đặt trước kính và chiếu ảnh Mặt Trời lên một tờ giấy trắng. Lúc đó ảnh chiếu của Mặt Trời có thể quan sát an toàn; kỹ thuật này cũng được sử dụng để quan sát vết đen Mặt Trời. Cũng cần phải đề phòng để không ai nhìn trực tiếp qua ống nhòm hay kính thiên văn.[59] Quan sát đĩa Mặt Trời thông qua màn hình video của camera ghi hình là an toàn, mặc dù camera có thể bị phá hủy bởi chịu tác động trực tiếp của ánh sáng Mặt Trời. Có thể đặt trước máy quay camera hoặc máy ảnh một kính lọc sáng giúp bảo vệ các bộ CCD của máy và cho phép quan sát an toàn. Cần phải có kỹ năng thành thục khi đặt bộ kính lọc trước máy để không gây ảnh hưởng đến ảnh quan sát và tác hại tới máy.[57] Trong nhật thực một phần không thể quan sát thấy vành nhật hoa hoặc bầu trời không tối hoàn toàn, phụ thuộc vào diện tích đĩa Mặt Trời bị che khuất mà có thể cảm nhận được bầu trời tối đi hay không. Nếu hơn ba phần từ diện tích đĩa Mặt Trời bị che khuất thì ánh sáng ban ngày sẽ mờ đi rõ rệt, tuy bầu trời đã tối đi nhưng các vật vẫn in bóng xuống mặt đất.[60]

Nhật thực toàn phần

Vòng hạt Baily.

Trong lúc nhật thực toàn phần, khi phần sáng của đĩa Mặt Trời rất nhỏ, lúc này sẽ hình thành hiệu ứng vòng hạt Baily. Hiệu ứng này xuất hiện bởi ánh sáng Mặt Trời vẫn đến được Trái Đất do địa hình gồ ghề của bề mặt Mặt Trăng. Hiện tượng này còn được biết đến là hiệu ứng nhẫn kim cương, những ánh sáng cuối cùng của Mặt Trời trước lúc nhật thực toàn phần.[61]

Trong lúc nhật thực toàn phần, Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn bởi Mặt Trăng, có thể nhìn trực tiếp hiện tượng này bằng mắt thường một cách an toàn, nhưng không thể tiếp tục quan sát khi giai đoạn nhật thực toàn phần kết thúc.[58] Lúc này hình ảnh Mặt Trời rất mờ thông qua bộ lọc ánh sáng. Và có thể nhìn thấy vành nhật hoa bao quanh đĩa tối, cũng như sắc quyển, tai lửa Mặt Trời, hay thậm chí là vết loe Mặt Trời (solar flare). Cuối pha nhật thực toàn phần, hiệu ứng nhẫn kim cương lại xuất hiện về phía đối diện của đĩa Mặt Trăng.[61]

Chụp ảnh

Thú chụp ảnh nhật thực có thể thực hiện bằng các máy chụp ảnh thông thường. Nhưng để hiện rõ đĩa Mặt Trời/Mặt Trăng thì cần những camera với thấu kính phóng đại tiêu cự lớn (ít nhất 200 mm cho camera 35 mm), và để thu được hình ảnh của đĩa trong hầu hết các khung hình, cần một thấu kính tiêu cự lớn hơn (trên 500 mm). Khi ngắm chỉnh hướng thông qua kính ngắm, cần phải thận trọng để không bị hỏng võng mạc nếu chẳng may nhìn trực tiếp vào Mặt Trời qua ống ngắm.[62]