水星繞太陽運行的公轉軌道在地球軌道之內，當水星運行到太陽和地球之間時，在太陽圓面上會看到一個小黑點自東向西緩慢穿過，這就是罕見的“水星凌日”。

水星的會合周期為115.88天，水星凌日平均每世紀發生13次，1999年11月15日發生一次，其上一次發生在1993年11月6日。當然，水星凌日是有嚴格規律的，它必須同時滿足兩個條件：①水星正好位于太陽和地球之間；②此時地球和水星同時運行到水星軌道與黃道的交點附近。由于軌道交點有兩個，所以水星凌日只可能在5月8日和11月10日這2日前后發生，其道理與日食類似。不過，水星比月亮離地球遠，視直徑僅為太陽的1/90萬，水星所能遮住太陽的面積太小，不足以使太陽亮度減弱，所以，肉眼是看不到水星凌日的，只能通過望遠鏡進行投影觀測。

在人類歷史上，第一次預告水星凌日是“行星運動三大定律”的發現者、德國天文學家開普勒。他在1629年預言：“1631年11月7日將發生稀奇天象——水星凌日。”當日，法國天文學家加桑迪在巴黎親眼目睹到有個小黑點（水星）在日面上由東向西徐徐移動。1631～2003年共出現50次水星凌日，其中，發生在11月的有35次，發生在5月的僅有15次。每100年，平均發生水星凌日13.4次。

觀察水星凌日必須借助望遠鏡，它與觀察太陽黑子的方法相似。通常有兩種方法：①投影法。通過望遠鏡，把太陽投影到一張白紙上進行觀察。②目視法。在望遠鏡的物鏡（前方）裝上濾光鏡，再進行觀察。天文愛好者可以用燒電焊用的黑玻璃，也可以用X光底片或電腦軟盤的磁片，幾張重疊起來制成眼鏡，戴上它用雙筒望遠鏡觀察水星凌日。