Die Filamentierung der Penumbra resultiert aus der Umlenkung der konvektiven Gasströmungen durch das dort vorherrschende starke, horizontale Magnetfeld: Heißes, aufsteigendes Gas wird entlang des Magnetfelds kanalisiert und nach außen abgelenkt.
Auf ihren inneren schwarzen Kern, die Umbra, folgt nach außen ein als Penumbra bezeichneter Randbereich.