经过了对流区之后，我们就来到了太阳的外层。外层其实就是太阳的大气层，从内到外依次是光球层、色球层和日冕层。
光球层位于对流区顶部，在这里，温度已经降到了5700摄氏度左右。太阳绝大部分的可见光都是从光球层发出的，所以叫“光球”非常名副其实。光球层的平均密度只有水的几亿分之一，但是因为厚度有500公里，亮度也很高，所以我们的肉眼没办法穿过光球层看到更深的太阳。光球层上有的地方温度高一些，颜色更明亮，称为“光斑”，有的地方温度低一些，颜色更暗，在旁边耀眼光芒的对比下显得比较黑，科学家把它们叫作“太阳黑子”。我们测量的太阳半径，是从太阳的中心拉到光球层表面就结束了，而我们所说的太阳的表面温度，指的也是光球层表面的温度。
光球层的外面包裹着一圈厚薄不匀的色球层，薄的地方只有2000公里，厚的地方可以达到10000公里。色球层的密度比光球层还低，散发着一种淡淡的玫瑰色光芒。在它的边缘常常跳动着大大小小的红色火焰，就像太阳的耳朵一样，所以我们把它叫作“日珥”。有时它的上面又会出现大面积的能量爆发，形成大而亮的斑块，叫作“太阳耀斑”，一个大耀斑几分钟内就可以爆发出和10亿颗氢弹爆炸一样大的能量，产生的热量和电磁辐射可能给地球上的天气、电力和通信带来不同程度的影响。