As temperaturas e pressões no seu núcleo provocam reacções de fusão nuclear que fazem com que ele brilhe.

Visto de uma certa distância, o Sol é uma bola de luz branca-amarelada, com uma superfície aparentemente perfeita. Mas fotografias na radiação não-visível do Sol revelam que este está longe de ser calmo e constante. Grânulos pulsantes de borda escura e pilares de chamas de muitos milhares de quilómetros de altura. revelam a turbulência que existe abaixo da superfície.

O interior do Sol existe num equilíbrio delicado, oscilando entre o colapsar debaixo do seu próprio peso e o explodir, devido à pressão do seu núcleo e da força brutal da radiação que o atravessa. As temperaturas no núcleo chegam aos 15.2 milhões de graus centígrados, accionando reacções nucleares que libertam raios gama - radiação de alta energia que seria mortal se escapasse alterada do Sol. Felizmente para a vida na Terra, o núcleo ocupa apenas um quarto do diâmetro do Sol e é rodeado por outras camadas que absorvem muita desta radiação letal.

As temperaturas são tão elevadas dentro do Sol que os átomos de hidrogénio separam-se, formando um plasma electricamente carregado de núcleos atómicos e electrões. Dentro da zona radioactiva - a camada que envolve o núcleo - o plasma é de tal maneira denso que os raios gama do núcleo só conseguem percorrer pequeníssimas distâncias antes de colidirem com alguma coisa. Cada colisão absorve alguma da energia original dos raios. mantendo a zona radioactiva quente e suportando assim a estrela. Esta radiação demora até 1 00 000 anos a escapar da zona radioactiva, perdendo lentamente a sua energia à medida que sobe.

Depois, 200 000 km abaixo da superfície solar, a radiação que escapa choca contra uma barreira, onde a temperatura é suficientemente baixa para o hidrogénio atómico ser estável (1 milhão de graus). Este envelope de hidrogénio - a zona convectiva - é opaco e absorve a radiação que provém do interior. À medida que grandes volumes de gás aquecem, começam a elevar-se por convecção nas imediações mais frias, a temperaturas que rondam os 5500º C. Mais para o exterior a densidade decresce, até que, subitamente, o Sol se torna de novo transparente. A radiação escapa ao gás, na sua maioria sob forma de luz visível, luz ultravioleta e radiação infravermelha.
 
A fotosfera, que é onde o Sol se torna transparente, constitui a superfície visível do Sol, mas não é a sua borda. Directamente por cima da fotosfera, uma vasta mas ténue atmosfera envolve o Sol - a cromoesfera e a coroa, onde um enorme halo de gás aquecido a milhões de graus flui. misturando-se eventualmente com o vento solar.