Fotosfæren, som er atmosfærens laveste og kaldeste lag, er normalt dens eneste synlige del. Lys som slipper ut fra stjernens overflate stammer fra denne regionen og passerer gjennom de overforliggende lagene. Solens fotosfære har en temperatur på mellom – K. Stjerneflekker, som er kjølige regioner av forstyrret magnetfelt ligger på fotosfæren. Over fotosfæren ligger kromosfæren. Denne delen av atmosfæren kjøles først ned før den blir varmet opp til temperaturer opp mot 10 ganger temperaturen i fotosfæren. Over kromosfæren ligger overgangsregionen hvor temperaturen øker raskt over en avstand på bare ca. 100 km. Den ytterste delen av stjerneatmosfæren er koronaen, en tynn plasma som har en temperatur på over én million Kelvin. Mens alle stjernene i hovedserien innehar overgangsregioner og korona, har ikke alle utviklete stjerner det. Det later til at bare noen kjempestjerner og svært få superkjemper har koronaer. Et uløst problem innen astrofysikken og stjernene er hvordan koronaen kan bli varmet opp til slike høye temperaturer. Svaret ligger i magnetfeltet, men den eksakte mekanismen er fortsatt uklar.