1941年9月21日日食是一次日全食，发生于1941年9月21日（西半球的部分日偏食区域为9月20日）。新月当天（即朔日），地球上观测到月球和太阳的角距离极小，此时月球如果恰好在月球交点附近，穿过太阳和地球之间，与地球、太阳接近一直线，则会出现日食。月球本影接触地表而使该区域完全得不到阳光，就会形成日全食，同时在本影两侧数千公里的半影范围内遮挡部分阳光，形成日偏食。此次日全食经过了苏联、中国和日本（包括当时其占领的台湾、北马里亚纳群岛和马绍尔群岛），日偏食则覆盖了欧亚大陆的大部分区域及周边部分地区，尽管处于第二次世界大战期间，正在参战的苏联、中国仍组织了观测活动。
苏联西南部（今俄罗斯联邦斯塔夫罗波尔边疆区）在日出时最先看到日全食，然后本影向东，横跨里海、咸海，划过苏联南部（今俄罗斯联邦、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦部分）再进入中国境内，在福建省政和县境内达到最大食分，随后本影入海，擦过台湾岛北部并经过琉球群岛、马绍尔群岛的部分岛屿后在日落时分结束于马绍尔群岛以东北的太平洋洋面。全食带均在国际日期变更线以西，在9月21日看到日全食。
本影经过的陆地依次包括：
除了上述狭窄的全食带内能看到日全食之外，月球半影覆盖范围内都能看到日偏食，包括欧洲东部、非洲东北角、亚洲绝大部分、阿拉斯加西端、澳大利亚北端和太平洋西部的众多岛屿。其中大部分位于国际日期变更线以西，在9月21日看到日食，剩下的部分在9月20日看到日食。
本段时间均以协调世界时（UTC）为准。
地球绕太阳、月球绕地球公转及月球交点的移动均有规律，只要数据足够准确，就能够精确计算出过去及将来的日食，也能为日食观测提前做准备。日全食发生时，在月球本影区域内，月球完全遮蔽了太阳的光球部分，在短暂的时间内出现类似黑夜的景象。比光球暗得多、平时无法看见的色球、日冕和日珥都在此时出现，在日冕仪发明之前，这是研究太阳大气的唯一机会，因此日全食观测以此为重点。而在本影以外数千公里的半影区域内，月球只遮挡了部分阳光，发生日偏食，并未形成类似黑夜的景象，能看到的只是太阳形状有所残缺，色球、日冕和日珥等光球以外的部分仍然无法看到。
1934年11月，紫金山天文台建成不久，天文学家高鲁发起组织了中国日食观测委员会，筹备1936年和1941年的两次日全食观测。1936年的日全食尽管在中国东北可见，但受条件所限，观测队选择出国前往苏联伯力和日本北海道，前者天气不佳，后者获得成功，为1941年此次日食观测积累了经验。
1938年在瑞典斯德哥尔摩召开的国际天文联合会第6届全体会议上，中国和日本代表均表示希望将所需仪器运往中国，并协助各国天文学家前往中国观测此次日全食。但由于中国抗日战争已爆发，中国许多地区都被日军控制，仪器未能运至中国，而中央研究院天文研究所也已从南京的紫金山西迁至昆明。尽管如此，中国日食观测委员会仍派出两支观测队——张钰哲、高鲁率西北队前往甘肃省临洮县，以天文观测为重点，另一支东南队伍前往福建省崇安县（今武夷山市），以天文和地磁观测为主。其中，西北观测队于1941年6月30日从昆明出发，先乘火车抵达曲靖，再转乘汽车经由贵阳、重庆、天水、兰州等地多次辗转，历经6个星期，终于在8月13日抵达临洮，行程共计3200公里。途中在多地因故停留时，张钰哲、高鲁等人还做了数次科普宣传，取得了较好成效。
为确保观测顺利，临洮附近特地驻守了一个炮兵团，兰州机场也有20架战斗机准备拦截日机。观测队最初抵达临洮时当地连续多天天气均不佳，日食当天早晨仍有雾气，所幸日食期间雾气散去，观测获得成功，取得170余项实测资料，实测了日食的准确时刻，摄得太阳色球光谱、日食进程的电影及3张日冕照片，测得日冕亮度为满月的0.37倍。而崇安由于天阴，未能做预期观测，东南地磁组测得了地磁场在全食阶段的变化数据。
苏联科学院（今俄罗斯科学院前身）于1939年开始筹备观测此次日全食。最初计划有28个机构参与，但由于第二次世界大战爆发，最终只组成了7支观测队。观测地点在今属哈萨克斯坦的阿拉木图和克孜勒奥尔达，前者天气适宜，获得颇多成果，后者虽有一些云，但仍摄得了数张照片。
月球交替位于相对的月球交点时，以半个交点年（食年），即约177天又4小时间隔出现下列日食。
沙罗周期长度为18年11天。本次日食属于沙罗周期143，共包含72次日食，依次为1617年3月7日至1779年6月14日的10次日偏食、1797年6月24日至1995年10月24日的12次日全食、2013年11月3日至2067年12月6日的4次全环食（亦称混合食）、2085年12月16日至2536年9月16日的26次日环食、2554年9月28日至2873年4月23日的20次日偏食，总共历时1280.14年。其中最长的全食发生于1887年8月19日，共持续了3分50秒。
下表列举了1901年至2100年间发生的属于该周期的日食，是第17至28次：
