太陽黑子是發生在太陽光球層上的壹種太陽活動，是最基本、最明顯的太陽活動。壹般認為，太陽黑子實際上是太陽表面壹個巨大的熱氣體漩渦，溫度約為3000-4500℃。因為它的溫度比太陽光球層的表面溫度低1000℃到2000℃（光球層的表面溫度約為6000℃），所以看起來像壹些黑斑。
有大斑有小斑，差異很大。小斑點需要最好的望遠鏡才能看到，而大斑點可以通過變黑的玻璃和肉眼看到。它們總是成群出現，所以肉眼很容易看到黑子群，但很難看到單個的黑子。單個太陽黑子的直徑可能達到8萬公裏，黑子群可以占據太陽表面1/6的圓盤。
太陽耀斑是最強烈的太陽活動之壹。周期約為11年。壹般認為它發生在色球層，所以也叫“色球爆炸”。它的主要觀測特征是迅速發展的亮點突然出現在太陽表面（往往在太陽黑子群上方），其壽命僅在幾分鐘至幾十分鐘之間，亮度迅速上升並緩慢下降。尤其是當耀斑頻繁出現並變得更強時。2014，10 10月22日，太陽表面釋放了壹個超級太陽耀斑，它被命名為“AR12192”，其面積比地球大14倍，接近木星。它的星等達到X1.6，是太陽動力學天文臺迄今為止觀測到的最亮的太陽耀斑。
太陽黑子群將緩慢發展，壹般與太陽赤道圈平行。從太陽自轉的方向來看，領先的太陽黑子壹般是黑子群中最大、壽命最長的成員，而且往往其他黑子已經消失，它仍然存在。太陽黑子群最終往往相對較大，運動結束後往往只剩下幾個單獨的成員。太陽黑子中心的黑暗部分被稱為“本影”，邊緣較亮的部分被稱為“半影”。當分散時，太陽黑子會分裂成壹些不規則的碎片。
中國對太陽黑子的觀測可以追溯到《周易》中提到的“日中鬥”和“日中見沫”，但準確的記載出現在漢成帝和平元年，即公元前28年；在西方，直到1611年，伽利略才了解到太陽黑子的頻率有壹定的規律性，周期約為11年。在某些年份，太陽表面的黑子較少甚至完全消失，如1912和1923。第二年，太陽黑子開始出現，然後慢慢增加，大約五年後達到頂峰。之後開始逐年減少，直至完全消失。然後，太陽黑子運動會將進入壹個新的周期。這種變化過程在伽利略時代就被發現了，但直到1843年，施瓦布才確定了太陽黑子的周期。
太陽黑子年平均值從1880年到2010年的演變。太陽黑子數的變化周期屬於11年的循環周期之壹，太陽和地球上的許多現象必須服從這壹周期:“日珥”往往出現在太陽黑子數最多的時候；隨著太陽黑子數的變化，“日冕”的形狀會略有不同；地球上的“磁暴”——幹擾無線電信號傳輸、破壞精密電子設備的罪魁禍首——與太陽黑子的強度和頻率壹致；“極光”在太陽黑子數量最多時頻繁出現，極為壯觀；地球上的氣候也會受到這種循環的輕微影響。
顯然，太陽磁場的活動對太陽黑子的形成和周期性起了很大作用。目前，太陽能發電機的理論非常流行。科學家們希望研究太陽對流層中流體運動和磁場之間的相互作用，然後解釋太陽磁場是如何保持的，以及它如何影響太陽黑子的周期性。1919年，拉莫爾發表了太陽能發電機的概念；1955年，帕克發表了自激電機理論，為湍流發生器理論奠定了物理基礎。根據這壹理論，太陽黑子出現的太陽活動區往往具有很強的磁場，在內部作用下會形成周期性振蕩，使表面磁場發生微小變化。
太陽的整個表面上並沒有黑子，但它們的分布有壹定的規律，它們總是集中在太陽的某些緯度上。太陽赤道上很難看到黑子，但赤道南北方向黑子逐漸增多，在緯度15度至20度處黑子數量最多，之後逐漸減少，30度以上很少見。
另壹方面，太陽表面不僅有黑子，還有比光球更亮的光斑。這些斑點經常出現在太陽黑子附近，太陽黑子被稱為“耀斑”。
太陽黑子的出現表明太陽上有壹場風暴，它類似於地球上的颶風，但強度要大很多倍。太陽漩渦中的熱氣體迅速上升，當它到達壓力相對較低的光球層時，它將爆發，迅速穿透並沖出表面。這種膨脹使周圍的溫度迅速下降，並削弱了該區域的亮度，從而形成了太陽黑子。事實上，蘑菇狀漩渦的平頂仍然會非常炎熱和明亮，但溫度低於周圍平靜的太陽表面，因此看起來暗淡。
由於自轉運動，地球上的所有渦旋（包括颶風）在北半球將逆時針旋轉，在南半球將順時針旋轉。太陽黑子與它們相似，太陽赤道以南和以北的黑子旋轉方向相反，因此很容易觀察到太陽的旋轉方向。然而，與地球上的風暴相比，太陽上的風暴要復雜得多，因為領先的太陽黑子的旋轉方向往往與跟隨的太陽黑子的旋轉方向相反，並且在此之後生成的太陽黑子的旋轉方向受到現有太陽黑子群的影響，這使得情況更加復雜。
由於太陽黑子漩渦中心的壓力相對較低，周圍的空氣將被吸引到中心，這導致其在下降過程中旋轉。
100多年前，美國的海爾和法國的德蘭德都獨立發明了太陽單色儀。它可以連接到望遠鏡上拍攝特定元素發出的光，如鈣光或氫光。當這臺儀器用於用氫光拍攝太陽時，它可以拍攝“光譜斑點”的照片，這些照片可以顯示太陽黑子附近的漩渦。
20世紀60年代以後，為了消除大氣對太陽觀測的不利影響，相繼發射了空間探測器和各種人造衛星，如太陽輻射監測衛星、軌道太陽天文臺、國際日地探測器、太陽峰年探測衛星等。這些衛星配備了各種精密儀器，使科學家能夠從各個方向和角度仔細研究太陽，對太陽黑子周期現象的觀察使我們取得了許多有價值的科學研究成果。在這些衛星的幫助下，科學家可以準確預測太陽黑子和耀斑何時出現，從而及時防止磁暴對電子設備造成的損壞和破壞。