対流層の外側のガスは希薄で冷たく、光子のエネルギーが低下し、紫外線・可視光線・赤外線（熱）放射へと急激な形態変化が起こる。
ここが 「光球」 で、目に見える太陽の表面である。
そして、この光球よりも外側が 「太陽大気」 と呼ばれている。
太陽の光球は、肉眼だとまぶしいだけで何も見えないが、専用のフィルターを通してみると、大部分の放射が遮られ、変化に富んだ表面を見ることができる。
最も目立つのは 「太陽黒点」 だ。
これは、光球の中の大きく暗い部分で、ひとつが地球の何倍もの大きさになることもしばしばである。
太陽黒点は低密度のため、温度が低い領域である。
暗く見えるのは、周囲より温度がおよそ２０００℃低い３８００℃程度でしかないからだ。
太陽黒点は、通常一対で現れるが、大きなグル―プになることもある。
一方、黒点の引き合いによく出される、熱くて密度の高い物質からなる明るい模様は、 「白斑」 とよばれている。
太陽の大気では、最上層コロナから下層大気の一部が突き出る 「プロミネンス （紅炎） 」 が上がることがある。
また、対応の大気の爆発現象であるフレアや、コロナから大量の物質が一気に放出されるコロナ質量放出 （ＣＭＥ） が起こることもある。
これらが宇宙空間を進んで地球に到達するとき、地球の磁場に粒子を雨のように降らせて、無線信号を混信させたり、美しいオーロラ （極光） を作り出したりするのである。
専用のフィルターを通して太陽を見ると、光玉の表面が 「粒状斑」 に覆われているのがわかる。
粒状斑の端は暗く、中心が明るくなっているのは、対流によって生じる模様だ。
中心の輝く斑点は内部から上昇する熱い物質で、暗い端部はすでに放射を終え、下方に沈んでゆく冷たい物質である。
また、細部まで写った画像では、火炎状の 「スピキュール （コロナから突出する短寿命ノプロミネンス） 」 を見ることができる。
これは長さが、およそ１万ｋｍにもおよぶ。