金星の通過は、金星の視圆が太陽の表面に小さな黒点として投影される天象で、金星が太陽と地球の間に位置し、三者が一直線上にあるときに発生します。金星の通過は、珍しく美しい光景であり、見る価値のある天象です。金星の通過は、8年ごとに発生し、6月8日頃か12月10日頃に発生します。8年ごとの周期の後に、105.5年と121.5年の間隔で交互に発生します
金星の通過は、地球と金星が太陽の周りを回っているために発生します。金星と地球の公転周期はそれぞれ224.6960日と365.2564日で、金星の方が地球よりも速く回っています。金星が地球と太陽の間に位置するときを「下合」と呼びます。もし金星と地球の軌道が同じ平面にあったら、すべての下合が「通過」になるはずですが、実際には金星と地球の2つの軌道面には3.39度の角度があるため、地球から見ると、金星の下合時の太陽に対する角度は最大8.86度になります。金星の下合が太陽と地球の直線上に発生するには、両軌道面の交線近くで発生しなければなりません
両軌道面の交線には、それぞれ昇降2つの交点があり、地球がこれらの交点を通過する日付は基本的に固定されており、12月10日と6月8日頃です。金星の2つの下合の間の日数を「会合周期」といいます。TとEはそれぞれ金星と地球の公転周期を表し、Sは会合周期を表し、すべて日数で表されています。下合から1日以内に、金星は1/T回転し、地球は1/E回転し、金星は地球よりも1/T - 1/E回転先行します。金星の先行量が1周期分になると、金星は地球と再び会合し、所要時間S = 1/(1/T - 1/E)日になります。これが金星と地球の会合運動方程式です。この方程式は水星の通過にも適用できます。
簡単に計算すると、金星の会合周期S = 583.920日です。地球の交点周期はEで、365.2564日です。周期が異なり、互いに割り切れないので、下合位置と交点が完全に一致し、金星の黒点が太陽の中心を正確に通過することはほとんど不可能です。幸いにも太陽は大きな円面であり、角直径は約0.5度です。金星の下合時、金星と太陽の中心の角度が15′未満の場合、通過が見えます。この条件は依然として非常に厳しいものです。この条件に合うのは8年、105.5年、121.5年の3つの期間です：
8E - 5S = 8×365.2564 - 5×583.920 = +2.45日
105.5E - 66S = 105.5×365.2564 - 66×583.920 = -4.17日
121.5E - 76S = 121.5×365.2564 - 76×583.920 = +0.73日
この3つの期間の後、地球が交点に到達する日付と金星の下合がほぼ一致し、通過が発生する条件が満たされます。この3つの期間の組み合わせは、金星の通過が不思議に見える奇妙な法則を形成しています。
天体の運動は純粋に客観的な自然法則であり、非自然の神秘力はありません。しかし、さまざまな自然法則が相互に影響し合うため、多くの複雑な状況が発生します。金星と地球の運動は、太陽の重力の影響を主に受けていますが、月や他の惑星の影響も受けています。そのため、軌道交点、近日点、春分点の位置や各種の時間周期は絶対的に固定ではありません。金星の通過は、より長い期間にわたって完全に一致しない場合もあります。例えば、1396年と3089年は、8年ごとに2回発生しませんでした。これはグループ現象であり、わずか1回だけ発生します。