最外层区域，位置在核心、辐射层和对流层之上，依照独特的特征可以分为数层：以太阳为例，当日全食之际，太阳的光球层被遮蔽时，大气层中的其他层次便被显露出来。在这种情况下，色球层呈现出略带粉红色的圆弧，而日冕（太阳的星冕）像装了一簇缨球的光晕。在食双星同样的现象可以让巨星的色球层可见。