개기일식은 자주 발생하지 않는 천문 현상일 뿐만 아니라 태양 대기를 관측하는 천문학자들에게는 많은 정보를 얻을 수 있는 기회이므로 세계 각국의 유수 천문대에서는 이 현상을 관측하기 위하여 노력을 아끼지 않는다. 특히 태양의 대기는 그 활동 상태에 따라 지구 상층 대기에 영향을 미치고 있어서 우리 생활과 직접적으로 관계를 맺고 있으므로 연구의 중요성이 깊이 인식되어 있으나, 코로나그래프(coronagraph, 인공 일식 장치)를 이용하는 방법 이외에는 현재로서는 태양의 대기를 관측할 수 있는 방법이 없다. 코로나 그래프는 항상 태양 대기를 관측할 수 있는 장점이 있으나 태양 광구로부터 나오는 강한 광을 완전히 차단시키지 못하여 관측에서 산란 광에 의한 오차가 상당히 심하다. 개기일식의 경우에는 광구의 산란광 효과를 최소화시키므로 현재 태양의 대기를 가장 정확하게 관측할 수 있는 유일한 방법이다. 따라서 개기일식 때에만 태양 표면 가까이의 채층과 코로나를 연구할 수 있는 유일한 기회가 제공되므로 많은 천문학자들이 아무리 어려운 장소라도 개기일식을 찾아다니게 된다.



개기일식의 과학적 중요성은 아인슈타인의 상대성 이론을 증명하기 위한 달의 엄폐(occultation) 관측 이후 크게 증폭되었다. 그 이후 관측의 목적에 따라 다양한 개기일식의 관측 방법이 개발되었다. 그 중 가장 일반적이고 많이 관측되는 분야는 다음과 같다.

- 태양의 반경
- 달까지의 거리 측정
- 태양 진동 현상
- 태양 외층 대기 관측 (태양 외층 대기인 코로나와 채층의 분광 관측은 일식 관측의 진수라 할 수 있다.)