太陽是一個熾熱的氣體球，從太陽中心到邊緣可分為核反應區、輻射區、對流區和太陽大氣四層。

核反應區 從太陽中心至大約0.25太陽半徑的區域。體積大約只占總體積的1/64，但集中了太陽質量的一半，太陽能量的99??是在這里產生的。核反應區的溫度高達1.5×107K，壓強高達2.5×1011個大氣壓。在這里高溫、高壓的環境下，4個氫原子核經過一連串的核反應，變成1個氦原子核。在核聚變反應過程中，釋放出大量的能量。太陽每秒鐘由于核聚變而損耗的質量大約為400萬噸。按照這種消耗速度，太陽在50億年的漫長時間中，只消耗了0.03%的質量。

輻射區 在核反應區的外面大約0.25～0.86太陽半徑的區域。其密度和溫度都很快向外減少，核反應區產生的能量經此區以輻射轉移的方式向外傳播。

對流區 在輻射區的上面至太陽表面附近的區域（也叫對流層）。在這里，密度和溫度進一步向外減少，主要以對流方式向外傳播能量。由于外層氫的電離造成此層內氣體比熱增加，破壞了輻射平衡要求的溫度梯度，從而使物質難以平衡，產生流動，進而發展為湍流。

太陽大氣 對流區及其下面部分是看不見的，合稱為太陽內部或太陽本體，其性質靠理論計算來確定。而對流區上面的太陽大氣，其性質可以由觀測來確定。太陽大氣大致可以分為光球、色球、日冕三個層次，各層的物理性質具有顯著差別。

光球層 在太陽大氣的最下層。厚度約500千米，相對于太陽半徑，光球層很薄，有時就被稱為太陽的表面。光球層的底層溫度較高，約為5800K，上層的溫度較低，約為4400K，所有的太陽輻射都是從這一層產生的。光球中布滿米粒組織，它們實際上是對流層里上升的熱氣團沖擊太陽表面形成的。在光球的活動區，有太陽黑子、光斑等。

色球層 光球層外面是色球層，平均厚度約為2500千米。由于光球層太亮了，只有在日全食時，觀測者才能用肉眼看到太陽視圓面周圍的這一層玫瑰色的光輝，平時只能用專門儀器(色球望遠鏡)才能看到。色球層的物質很稀薄，大約只有10-9千克/米3，并且隨高度增加，密度急劇下降。在色球層內，溫度從光球頂部的4600K增加到色球頂部的幾萬度。由于磁場的不穩定性，色球層經常產生激烈的耀斑爆發以及與耀斑共生的日珥等。

太陽的分層結構

日冕 日冕是太陽大氣的最外層，也是最厚的一層。在日全食時，在色球層之外可以看到廣延的白色微弱光輝，這就是“日冕”，日冕主要由高度電離的離子和高速的自由電子組成。日冕物質以很高的速度向外膨脹，形成所謂的“太陽風”。在地球附近，太陽風的速度約為450千米/秒。日冕的溫度最高可達200萬K，其中氣體的平均密度為每立方米1011個氣體原子，接近真空。日冕的形狀非常不規則，隨太陽活動的強弱而變，當太陽活動劇烈時，日冕接近于圓形，當太陽活動較弱時，形狀較扁。