太陽
日光には可視光線の青色光、紫外線、赤外線が含まれるため、肉眼で直接太陽を観測すると日食網膜症を引き起こし、網膜のやけどや後遺症、失明の危険がある。観察には日食グラスや太陽観測専用の遮光フィルターなどの専用の器具を使用する(すすのついたガラスや黒い下敷き、カラーネガフィルムによる減光では不十分とされている)。太陽の位置を瞬間的に肉眼で確認してから、グラスやフィルターを目に当てる方法では、網膜のやけどによる影響が蓄積される(そのため、先にフィルターに目を当ててから、観測をはじめるように勧告されている)。
望遠鏡や双眼鏡を使用する場合には、太陽投射板に太陽像を投射する方法、対物レンズの前にフィルターを装着する方法の他、(不適切な導入によって事故の危険があるが)接眼レンズに専用のサングラスを装着する方法や、サンプリズムで減光した後に接眼レンズに専用のサングラスを装着する方法もある。
上記のように適切な専用機器を使って正しい観測方法を行ったとしても、長時間の観測によって日食網膜症を引き起こすこともあり、1分観測するごとに2〜3分程度の休憩を取ることが最良かつ最適だとされており、市販されている日食グラスにもその旨の警告が記されている。
太陽光は赤外線もかなり強力で、分厚い雲に覆われて肉眼では太陽が見えない場合でも、デジタルカメラなどでは雲越しに写る事が多い。黒点の極大期にはピンホールカメラで黒点観測ができる事もある。ピンホールカメラと同じ理屈で、日食時の木漏れ日は欠けた太陽の形になる。
コロナ内部でプラズマのガス圧力が高まり、太陽の引力を超える状態になると宇宙空間へ吹き出す現象が起こる。これは太陽風と呼ばれ、1951年にドイツのルートヴィヒ・ビーアマンが彗星の尾が太陽光の圧力以外に何かしらの力を受けていることから予測し、1962年にマリナー2号の観測で実証された。
太陽風の密度は粒子が1 cm当たり5個程度、通常速度は300–500 km/s。成分は主にプロトン (H)次いでアルファ粒子 (He)などイオンと電子などの荷電粒子である。これが太陽から磁力線に沿ったスパイラル状に吹き出している。温度は地球付近でも10万度を維持している。この太陽風は110–160 auまで届き、銀河系の恒星間ガスと衝突するところまで到達する。この衝突面はヘリオポーズと呼ばれ、これより内側が太陽圏(ヘリオスフェア)と定義される。この太陽風が地球磁場の南北極域に達し、オーロラが発生する。
太陽風は発生元によって特徴があり、太陽フレアから生じる場合は1000 km/sの高速・高密度となる。CMEからは高密度だが速度は中程度となり、コロナホールからは高速だが密度が低い太陽風が発生する。
歴史に残る最初の地動説は、紀元前500年頃のフィロラオスだが、彼の唱える宇宙の中心は太陽ではなく仮想的な「火」だった。太陽中心の地動説はサモス島のアリスタルコス(紀元前310年–紀元前)が観測を元に唱えた。
しかし、クラウディオス・プトレマイオス(83年頃–168年頃)が確立した天動説型太陽系モデルの体系化を成し遂げた。これを含む古代ギリシア学問はアラビア世界を経て12世紀にヨーロッパが取り入れ、キリスト教的世界観に組み込まれた。
中世ヨーロッパで地動説は、ニコラウス・コペルニクス(1473年–1543年)によって唱えられ、ガリレオ・ガリレイ(1564年–1642年)が望遠鏡を用いた天体観測を重ね、木星の衛星(ガリレオ衛星)軌道から地動説を提唱したが、二度の宗教裁判の末に敗れた。しかし地動説はヨハネス・ケプラー(1571年–1630年)が堅持し、アイザック・ニュートン(1642年–1727年)が万有引力の法則で理論的に説明したことで広く受け入れられるようになった。
太陽の半径は約70万 kmで直径約140万 kmとなり地球の直径の約109倍の大きさである。質量(太陽質量)は地球の約33.3万倍にほぼ等しい約1.989×10 kgであり、太陽系の全質量の99.86 %を占める。平均密度は水の1.4倍であり、地球の5.5倍と比べ約1/4となる。
太陽が属している銀河系では、その中心から太陽までの距離は約2万5千光年であり、オリオン腕に位置する。地球から太陽までの平均距離は約1億4960万 km(約8光分19光秒)である。この平均距離は地球太陽間距離の時間平均と考えても、地球の軌道長半径と考えてもどちらでも差し支えない。なお、この平均距離のより正確な値は 149597870700 m(誤差は 3 m)で、これを1天文単位 (au) と定義する。なお、2012年8月の国際天文学連合 (IAU) の決議で 1 au の値は誤差 ±3 m を除いて正確に 149597870700 m であると再定義された。この距離を光が届くのに要する時間は8.3分であるので、8.3光分とも表せる。太陽は銀河系内の軌道を一周するのに約2億2500万から2億5000万年ほどかかるとされており、それを太陽の公転軌道とするならば、太陽の自転軸はおよそ60度傾いている。公転運動ではこと座、ヘルクレス座の方向に向かって移動している。
太陽の数値を単位に用いるような場合、それらは太陽を表す記号☉をつけて表す。例えば太陽質量ならばM☉、太陽光度ならばL☉で表示する。時間の基準も、現在は原子時計で決まる1秒を基底にしているが、かつては地球の自転と公転、人間の視点からすると日の出や日の入りや季節の一巡を基準に「日」や「年」を決める太陽暦・太陰太陽暦が使われた。