溫度最高的是日冕層。表面從內向外分為光球、色球和日冕3層。光球層的底層溫度較高，約為5800K，上層的溫度較低，約為4400K。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。日冕的溫度最高可達200萬K，其中氣體的均密度為每立方米1011個氣體原子，接真空。

太陽外部結構的三個層次從里到外依次是光球層，色球層，日冕層。

光球：

對流層上面的太陽大氣，稱為太陽光球。光球是一層不透明的氣體薄層，厚度約500千米。它確定了太陽非常清晰的邊界，幾乎所有的可見光都是從這一層發射出來的。

色球：

色球位于光球之上。厚度約2000千米。太陽的溫度分布從核心向外直到光球層，都是逐漸下降的，但到了色球層，卻又反常上升，到色球頂部時已達幾萬度。由于色球層發出的可見光總量不及光球的1%，因此人們常看不到它。只有在發生日全食時，即食既之前幾秒種或者生光以后幾秒鐘，當光球所發射的明亮光線被月影完全遮掩的短暫時間內，在日面邊緣呈現出狹窄的玫瑰紅色的發光圈層，這就是色球層。時，科學家們要通過單色光（波長為6563埃）色球望遠鏡才能觀測到太陽色球層。

日冕：

日冕是太陽大氣的最外層，由高溫、低密度的等離子體所組成。亮度微弱，在白光中的總亮度比太陽圓面亮度的百分之一還低，約相當于滿月的亮度，因此只有在日全食時才能展現其光彩，時觀測則要使用專門的日冕儀。

日冕的溫度高達百萬度，其大小和形狀與太陽活動有關，在太陽活動極大年時，日冕接圓形；在太陽寧靜年則呈橢圓形。自古以來，觀測日冕的傳統方法都是等待一次罕見的日全食――在黑暗的天空背景上，月面把明亮的太陽光球面遮掩住，而在日面周圍呈現出青白色的光區，就是人們期待觀測的太陽最外層大氣――日冕。