乾隆五十七年七月十五，晴朗的夜晚，群星闪烁，人们都已入睡，年仅二十四岁的王贞仪还披风饮露，独坐户外，静静地注视着天空，仔细观察星象的运行和变化。她一边观测，一边开动脑筋，琢磨着从书本上学来的东西。
经过多次观测和模拟实验，终于搞清了日月食形成的原理。后来《月食解》中说，太阳照耀月亮，月亮才有光。人们站在地球上去看，只有十五才能见到望，初一才能见到朔。虽然太阳照耀月亮，但地球只要不在太阳直射月亮的光束中，人们看到的就只是一个侧面，成了半圆月或弯月。朔的时候，只要太阳和月亮近于黄白二道的交点，太阳光被月亮所遮，就会出现日食。由于太阳高，月亮低，相隔非常遥远，因此随观测者位置的不同，见到的食分 就不同。到了望，只要月亮进入地球的影子，就会发生月食。
刚刚攻克一个难题，王贞仪并没有就此满足，半个月之后，乾隆五十八年正月初七，王贞仪开始转向张衡对月食成因的解释，并在食分问题上作了一些新的发挥。
八月除，随着李尘关于地球是圆的理论刚刚出来，这个年轻的科学开始为这样一个站不住脚的莫名想法，开始寻找理论依据，八月初六夜晚，北京城里，一个富贵人家的族大小刚刚结束了一顿辞岁家宴，陆续回卧室歇息，唯有一位年轻妇女还未离去。
她注目凝视着房梁上一盏燃着蜡烛的吊灯和刚才设宴用过的圆桌，手里还拿着一块照脸用的镜子。过了一会，她把镜子放在圆桌近旁地上的阴影里，又爬上桌子提高吊灯的系绳，使灯光再照进圆镜。后来她又把镜子举过头顶，使灯光照出的镜子的阴影落在圆桌面上……这期间，她一直紧锁眉头，突然间又舒展眉宇，高兴得几乎笑出声来……。
这是谁很晚了还在“变戏法”呢？她可不是随便玩“魔术”，而是正在钻研一个科学问题。这就是清代女天文学家王贞仪。当年她就是用这种土办法研究天文学中的日月食理论的。她把吊灯当做太阳，圆桌当做地球，镜子当做月亮，用不断变换月亮、地球和太阳之间的相对位置来研究日月食的形成原理以及月食同望月的关系。强烈的求知欲使她连除夕举行家宴的机会也不肯轻易放过。
200年后的今天，从事天文科学的人们，谁也不会再使用王贞仪那样的土办法了。在我国现有的五个天文台中，从事天文研究的有男有女，妇女学习、研究天文，已是极平常的事情。可是，在古代，在大清，不要说妇女，就是男人私习天文，也要冒杀头的风险。在长达几千年的封建社会中，天文学一直被禁锢在封建王朝的灵台秘苑中，在一些朝代只有封建朝廷的“太史院”、“钦天监”之类专职机构才有权研习天文，制定和颁布历书。
天文学成了所谓“非凡夫所测”、“世代相传的家业”，妇女更是被剥夺了从事科学研究的权力，被紧紧地套在“四条绳索”的枷锁下。
在封建统治者看来，民间私习天文，尤其是妇女学天文，简直是犯上作乱，大逆不道！劳动人民创造的天文学就这样被少数人垄断着，还和宗教迷信合为一体，变成愚弄人民的工具。因此，在我国古代悠久的历史中，妇女研究天文的事真是屈指可数。王贞仪之前，比较有名的当推东汉班固的妹妹班昭
班固是《汉书》的作者，但他此书未竟，就在一次党争中入狱而死，留下《汉书》的《天文志》和《八表》没有来得及去写。东汉永元4年，由汉和帝下诏，班昭到当时的国家图书馆“东观藏书阁”，由马续协助她收集整理、研究了西汉的天文观测记录，写成 《汉书》的天文志和八表，完成了她哥哥班固遗留下的工作。
《天文志》的完成，为我们今天研究西汉的天文学提供了宝贵的资料。但由于班昭长期活动在东汉王室之内，又没有亲自从事天文观测，受谶纬神学影响很深，因此书中不乏糟粕。班昭之后，封建统治阶级用封建伦理道德束缚妇女思想，致使王贞仪之前再很少出现有名的女天文学家。
虽然宋代天文学家楚衍有个女儿研究过天文数学，王锡阐有个妹妹王锡蕙也是位天文数学家，但都没有留下研究成果，因此无怪乎连乾隆时期著名的学者钱大昕也慨叹地说，王贞仪是“班惠姬之后，一人而已”。
王贞仪原籍安徽天长县，后居住在南京。她的祖父曾在吉林宣化府任知府等官职，收藏书籍达75箱之多，因此是一个“书香门第”的后代。她11岁跟随祖父到宣化府生活了5年，其间结识女友，研讨学问，又“学射于蒙古阿将军之夫人，发必中的，骑射如飞”。少年时代的王贞仪已经表现出百折不挠的坚强性格。后来她又随同祖母和父亲去过北京、陕西、湖北、广东和安徽等地，游览名胜古迹，见闻颇多，也接触到不少社会实际。后来她和北京大兴县的一个叫詹枚的青年结了婚。但是她在操持家务之余，仍孜孜不倦地刻苦学习。
没有科学仪器，她就因陋就简，因地制宜地进行简单的实验研究。为了验证望月和月蚀的关系，对月蚀作出正确的解释，她常在农历十五日的晚上，在花园凉亭的正中放一张圆桌当地球，在亭中梁上用绳子垂系一盏水晶灯当太阳，在桌边放置大圆屏镜当月亮。将这三件物体一次又一次地摆置、挪动、转移，变动这三者之间的方位和距离，仔细观察，反复琢磨，终于试验出望月和月食的关系，从而对月食作出正确的认识，并提高到理论上加以概括和总结，终于于乾隆五十七年写成了《月食解》，深刻地论述了月食发生、月食和月望及食分深浅的科学道理。