水星绕太阳运行的公转轨道在地球轨道之内，当水星运行到太阳和地球之间时，在太阳圆面上会看到一个小黑点自东向西缓慢穿过，这就是罕见的“水星凌日”。
水星的会合周期为115·88天，水星凌日平均每世纪发生13次，1999年11月15日发生一次，其上一次发生在1993年11月6日。当然，水星凌日是有严格规律的，它必须同时满足两个条件：①水星正好位于太阳和地球之间；②此时地球和水星同时运行到水星轨道与黄道的交点附近。由于轨道交点有两个，所以水星凌日只可能在5月8日和11月10日这2日前后发生，其道理与日食类似。不过，水星比月亮离地球远，视直径仅为太阳的1／90万，水星所能遮住太阳的面积太小，不足以使太阳亮度减弱，所以，肉眼是看不到水星凌日的，只能通过望远镜进行投影观测。
在人类历史上，第一次预告水星凌日是“行星运动三大定律”的发现者、德国天文学家开普勒。他在1629年预言：“1631年11月7日将发生稀奇天象——水星凌日。”当日，法国天文学家加桑迪在巴黎亲眼目睹到有个小黑点（水星）在日面上由东向西徐徐移动。1631～2003年共出现50次水星凌日，其中，发生在11月的有35次，发生在5月的仅有15次。每100年，平均发生水星凌日13·4次。
观察水星凌日必须借助望远镜，它与观察太阳黑子的方法相似。通常有两种方法：①投影法。通过望远镜，把太阳投影到一张白纸上进行观察。②目视法。在望远镜的物镜（前方）装上滤光镜，再进行观察。天文爱好者可以用烧电焊用的黑玻璃，也可以用X光底片或电脑软盘的磁片，几张重叠起来制成眼镜，戴上它用双筒望远镜观察水星凌日。