当金星在绕日运行时恰好处在太阳和地球之间，三者排成一条直线时，就会发生凌日。这时地球上的观测者可看到日面上有一小黑点缓缓移动。
本次“金星凌日”将从早晨6时10分持续到中午12点49分。具体的时刻为：凌始外切：6时9分40秒，凌始内切：6时28分04.2秒，凌甚：9时30分，凌终内切：12时31分42.9秒，凌终外切：12时49分30.5秒。[详细]
目视观测：必须借助专门的太阳眼镜或太阳滤光片进行观测。或者使用电焊用的专门的有质量保证的护目镜进行观测。无论使用什么方法，观看金星凌日持续时间都不要超过10秒钟。
天文望远镜观测：在望远镜前方装上滤光片观测，可观测到大气现象和“黑滴”现象。
投影法：通过天文望远镜，把太阳投影到白色的板面上进行观测，这样做既安全可靠又可以供多人同时观测。
摄影法：使用数码单反相机拍摄金星凌日。但是镜头前方必须要使用滤光片或巴德膜进行减光，以免烧坏机器。[详细]
2004年6月8日金星凌日是21世纪第一次金星凌日，此次金星凌日开始于北京时间13:13:15，结束于北京时间19:18:53。此示意图为美国宇航局制作。
人们可以参照太阳系内与它们类似的行星来研究系外行星，“金星凌日”所包含的信息，可以帮助分析太阳系外行星。根据相关资料显示，目前人类正在竭力寻找太阳系之外的“系外行星”，企图发现“地球型行星”，从而进一步找到“外星生物”。如果地球轨道正好和系外行星轨道在一个平面上，利用“行星凌日”发现系外行星，不失为一个绝妙的方法。
值得一提的是，此次“金星凌日”，哈勃空间望远镜也会加入到观测的队伍中，虽然其镜头不能对准太阳，但可以对准月面观测，测量月面亮度的变化，从而推测太阳光强度的微小变化，积累测量“系外行星”的经验。[详细]
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