早在上千年前的古代，人們就觀測到太陽表麵有時會出現黑斑，這被稱為“太陽黑子”。太陽的表麵溫度是熾熱的，太陽黑子為什麼又是黑的呢？它究竟是怎樣產生的呢？
現代天文學家證實太陽通體都是熾熱的。事實上，太陽上最冷的區域，即太陽光球才能被人們看到。輻射和溫度的相關性使科學家開始研究輻射。德國物理學家維恩於1894年就做了相關的實驗，其結論是：物體的輻射與物體本身的化學組成無關，在理想的情況中，每個特定的溫度下，物體輻射出的光都在特定的波長範圍內。物體峰值輻射的波長會隨溫度的升高變得越來越短。物體在600℃左右會呈暗紅色，這是由於相當多的輻射進入了可見光的頻率範圍。物體的顏色隨溫度的升高逐漸變為鮮紅色、橙紅色、白色和藍白色。當輻射頻率大部分位於紫外區時，說明溫度已經很高了。通過測量太陽峰值輻射的位於黃色光區域內的波長，科學家計算得出太陽表麵的溫度大約是6000℃。太陽黑子中心部分的溫度隻有4500℃，比太陽表麵的溫度要低不少。
但是，為什麼在4500℃的高溫下，太陽黑子仍給人“黑”的感覺？這是因為太陽表麵上那些溫度較高的正常區域的亮度很高，在人眼中，中心低溫區域低四五倍的黑子就顯得“黑”了。這種光學上的錯覺使我們能明確地區分出太陽黑子。黑子出現表明太陽具有較強的活動，它並沒有因此而減弱太陽的亮度。日珥、耀斑等太陽活動在太陽黑子增多時，也大大地增加了。