太阳是一个炽热的气体球，从太阳中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和太阳大气四层。
核反应区 从太阳中心至大约0.25太阳半径的区域。体积大约只占总体积的1/64，但集中了太阳质量的一半，太阳能量的99??是在这里产生的。核反应区的温度高达1.5×107K，压强高达2.5×1011个大气压。在这里高温、高压的环境下，4个氢原子核经过一连串的核反应，变成1个氦原子核。在核聚变反应过程中，释放出大量的能量。太阳每秒钟由于核聚变而损耗的质量大约为400万吨。按照这种消耗速度，太阳在50亿年的漫长时间中，只消耗了0.03%的质量。
辐射区 在核反应区的外面大约0.25～0.86太阳半径的区域。其密度和温度都很快向外减少，核反应区产生的能量经此区以辐射转移的方式向外传播。
对流区 在辐射区的上面至太阳表面附近的区域（也叫对流层）。在这里，密度和温度进一步向外减少，主要以对流方式向外传播能量。由于外层氢的电离造成此层内气体比热增加，破坏了辐射平衡要求的温度梯度，从而使物质难以平衡，产生流动，进而发展为湍流。
太阳大气 对流区及其下面部分是看不见的，合称为太阳内部或太阳本体，其性质靠理论计算来确定。而对流区上面的太阳大气，其性质可以由观测来确定。太阳大气大致可以分为光球、色球、日冕三个层次，各层的物理性质具有显著差别。
光球层 在太阳大气的最下层。厚度约500千米，相对于太阳半径，光球层很薄，有时就被称为太阳的表面。光球层的底层温度较高，约为5800K，上层的温度较低，约为4400K，所有的太阳辐射都是从这一层产生的。光球中布满米粒组织，它们实际上是对流层里上升的热气团冲击太阳表面形成的。在光球的活动区，有太阳黑子、光斑等。
色球层 光球层外面是色球层，平均厚度约为2500千米。由于光球层太亮了，只有在日全食时，观测者才能用肉眼看到太阳视圆面周围的这一层玫瑰色的光辉，平时只能用专门仪器(色球望远镜)才能看到。色球层的物质很稀薄，大约只有10-9千克/米3，并且随高度增加，密度急剧下降。在色球层内，温度从光球顶部的4600K增加到色球顶部的几万度。由于磁场的不稳定性，色球层经常产生激烈的耀斑爆发以及与耀斑共生的日珥等。
太阳的分层结构
日冕 日冕是太阳大气的最外层，也是最厚的一层。在日全食时，在色球层之外可以看到广延的白色微弱光辉，这就是“日冕”，日冕主要由高度电离的离子和高速的自由电子组成。日冕物质以很高的速度向外膨胀，形成所谓的“太阳风”。在地球附近，太阳风的速度约为450千米/秒。日冕的温度最高可达200万K，其中气体的平均密度为每立方米1011个气体原子，接近真空。日冕的形状非常不规则，随太阳活动的强弱而变，当太阳活动剧烈时，日冕接近于圆形，当太阳活动较弱时，形状较扁。
