虽然总体上太阳是一个相当稳定的发光气体球，但它的大气层时刻经历着局部性的剧烈活动。从地球上看，明亮的太阳上时有“暗影”浮动，原本无瑕的日面会生长出些许暗淡的“雀斑”。
太阳的大气层从里向外可分为光球、色球和日冕三层。从地球上直接看到的是最底层光球，色球和日冕只有在日全食时才能用肉眼观察到。
我们平常所看到的太阳圆面就是太阳光球。光球的温度约5800开，平均密度只有水的几亿分之一，但由于它的厚度达500千米，所以是不透明的。光球看上去很光滑，实际上犹如一片沸腾的火海。光球层中存在着激烈的活动，用望远镜可以看到光球表面有密密麻麻如同一颗颗米粒般的结构，称为米粒组织。它们上下翻滚，活像一锅沸腾的粥，其实这是光球下面气体剧烈对流造成的现象。米粒的温度比周围温度高出300～400开，看上去就比周围背景亮；单个米粒的尺度在1000千米左右，但极不稳定，平均寿命仅5～10分钟。
光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡，大多近似于椭圆形。其实黑子并不黑，只因黑子中央温度比周围光球的温度低1000开以上，在明亮背景的反衬之下才显得比较暗黑，而实际上它们的温度超过4000开，倘若能把黑子单独取出，一个大黑子的光芒便可以相当于满月。
太阳黑子及其附近区域的结构示意图
紧贴光球以上的一层大气称为色球层，平时不易被观测到。日全食时，当月亮遮掩了光球明亮光辉的一瞬间，人们能发现日轮边缘上有一层玫瑰红的绚丽光彩，那就是色球。色球层厚约2000千米，其物质密度和压力要比光球低得多。色球层上常会出现耀斑爆发，这是太阳大气中又一种复杂和剧烈的活动现象，表现为突然出现、迅速发展的局部亮斑。耀斑在短短几分钟到几十分钟内释放出的能量，与整个太阳1秒钟内释放的总能量相当。耀斑爆发会引起太阳风暴，大量高能的带电粒子（总量可达10亿吨）以数百千米每秒的速度席卷行星际空间。如果太阳风暴恰好朝向地球而来，会对地球附近的空间环境造成很大的影响。
在色球上人们还能够看到许多腾起的火焰，这就是所谓的“日珥”。日珥是色球层迅速变化着的活动现象，一次完整的日珥过程一般为几十分钟。同时，日珥的形状也可说是千姿百态，有的如浮云烟雾，有的似飞瀑喷泉，有的好似一弯拱桥，也有的酷似团团草丛，真是不胜枚举。最为壮观的要数爆发日珥，本来或宁静或活动的日珥，有时会突然“怒火冲天”，拼命往上抛射气体物质。有时抛射物又返回太阳表面，形成一个环状，称为环状日珥。
在日全食时的短暂瞬间，常常可以看到太阳周围除了绚丽的色球外，还有一大片白里透蓝、柔和美丽的晕光，这就是太阳大气的最外层——日冕。日冕的形状同太阳活动有关，日冕还会有向外的膨胀运动，并使得热电离气体粒子连续地从太阳向外流出，形成太阳风。（陈力）