जब एक खगोलीय पिंड दूसरे के सामने से गुजरता है और उसे दृष्टि से छिपा लेता है, तब इसे ग्रहण कहते हैं। यह शब्द लैटिन शब्द 'occultare' से आया है, जिसका अर्थ है छिपाना। इसकी ज्यामिति सूर्य ग्रहण के समान ही है, लेकिन यह शब्द आमतौर पर सूर्य के बजाय तारों, क्षुद्रग्रहों या ग्रहों से संबंधित घटनाओं के लिए प्रयोग किया जाता है।

खगोलीय ग्रहण वैज्ञानिक दृष्टि से उपयोगी होते हैं। जब कोई क्षुद्रग्रह किसी तारे के सामने से गुजरता है, तो खगोलविद कई स्थानों से तारे के गायब होने का समय निर्धारित कर सकते हैं। गायब होने की अवधि से क्षुद्रग्रह के आकार और आकृति का पता चलता है। यदि क्षुद्रग्रह का कोई चंद्रमा है, तो वह भी तारे को ढक सकता है, जिससे तारे की उपस्थिति का पता चल जाता है। इसी प्रकार कई छोटे पिंडों का मापन किया गया है।

ग्रहों का ग्रहण भी महत्वपूर्ण होता है। जब प्लूटो किसी तारे को ग्रहण करता है, तो तारे के प्रकाश के मंद और तेज होने का क्रम प्लूटो के वायुमंडल की संरचना को दर्शाता है। जब कोई वलय प्रणाली किसी तारे को ग्रहण करती है, तो मंद होने का पैटर्न वलयों के घनत्व और उनके बीच के अंतराल को दर्शाता है। वॉयजर ने नेप्च्यून और यूरेनस पर इसी तकनीक का उपयोग किया था।

इतिहास की सबसे प्रसिद्ध सूर्यग्रहण घटना को उस समय सूर्यग्रहण नहीं कहा गया था। 1919 के सूर्यग्रहण में, जब चंद्रमा ने सूर्य को ढक लिया था, तब आर्थर एडिंगटन ने सूर्य के गुरुत्वाकर्षण द्वारा तारों के प्रकाश के विक्षेपण को मापा और सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत की पुष्टि की।