El Sol es la esfera brillante de gas que se mueve a través del cielo todos los días, pero realmente sólo estamos viendo una capa del Sol, la zona interna a esta capa, denominada el interior solar, no es directamente observable; ni tampoco las capas más externas de la atmósfera solar que se extienden a través del espacio interplanetario. La capa que vemos es la fotosfera, que simplemente significa la esfera de la que viene la luz (del griego photos, luz). Cuando decimos que el radio del Sol es 700 000 km, realmente es el radio de la fotosfera, que es 110 veces él de la Tierra y su volumen es aproximadamente un millón de veces el terrestre. La masa del Sol es 2 x 10³⁰ kg, esto es, 332 946 veces superior a la terrestre, entonces la densidad media ( la masa divida por el volumen) es muy débil: 1.4 g cm^-3  comparada con la terrestre 5.5 gr cm^-3, y revela la gran abundancia de elementos ligeros como es típico en la mayoría de las estrellas. Aproximadamente el 94 % de los átomos son hidrógeno, el 5.9 % son de helio y el resto, 0.1 %, es una mezcla de todos los elementos más pesados.

El Sol no está inmóvil en el espacio, sino animado de una rotación alrededor de un eje que forma un ángulo de 7º 15' con la perpendicular a la eclíptica. Esta rotación es diferencial, más rápida en el ecuador (una vuelta cada 25 días) que en los polos (34 días). El Sol no gira, pues, como lo haría un cuerpo sólido sino como un fluido.

El Sol es una estrella normal de tipo espectral G2 enana y situada hacia la mitad de la secuencia principal del diagrama H-R. La radiación emitida por la fotosfera alcanza su máximo en la región visible del espectro y es por tanto una estrella amarilla.

Debajo de la fotosfera se encuentra el interior solar. Toda la energía solar se genera en el núcleo que, en su fase de vida actual, tiene un tamaño aproximado del 10 % del radio solar.

En 1920 , Eddington demostró que la temperatura del centro del Sol era mucho más grande que lo que se había pensado y R. Atkinson sugirió que en estas condiciones era posible que en el núcleo solar tuviesen lugar reacciones nucleares, los núcleos de hidrógeno situados cerca del centro solar podrían fusionarse para producir núcleos de helio, en esta reacción una pequeña cantidad de masa se transforma en una gran cantidad de energía.

La energía nuclear generada en el interior del Sol se transporta hacia la superficie, desde las regiones más calientes hacia las más frías. Los fotones generados en las reacciones nucleares en el centro, se mueven hacia la superficie de la estrella donde pueden escapar debido a la menor densidad de las capas externas. La energía generada en el centro tarda, aproximadamente de cien mil a un millón de años, en alcanzar la superficie solar y finalmente escapa como luz solar.

La energía emitida por segundo por su superficie, llamada luminosidad solar, es 3 x 10²⁶ W. Para producir esta luminosidad se deben convertir 6 x 10¹¹ kg de hidrógeno en helio cada segundo. El Sol contiene suficiente hidrógeno para continuar radiando, en la misma proporción que la actual, durante otros 4500 millones de años.