Untuk melakukan pengukuran suhu
, para astronom menggabungkan metode-metode pengamatan dan berbagai teori lainnya untuk menaksir kondisi-kondisi di dalam matahari, misalnya menggunakan Teori Penyusutan Helmholtz. Dari teori ini diperkirakan bahwa suhu di pusat matahari mencapai 15 juta kelvin. Suhu ini dipercaya sebagai suhu dalam inti matahari, yang menyebabkan proses nuklir terjadi.
Energi yang memancar dari inti
matahari memanaskan permukaan luarnya (fotosfer). Suhu fotosfer ini dapat kita
ketahui dengan menggunakan Hukum Pergeseran Wien dengan mengamati
spektrum dari radiasi matahari. Ternyata pada spektrum matahari, hasil radiasi
matahari maksimum berwarna kuning, dengan panjang gelombang kira-kira 510 nm –
700 nm (1 nm = 0,000000009 meter). Penggunaan hukum pergeseran Wien menunjukkan
bahwa suhu fotosfer kira-kira 5.700 Kelvin. Hubungan antara suhu dan warna
matahari akan nampak jelas terlihat melalui perobaan sederhana membakar
sebatang besi. Ketika besi dibakar, mula-mula besi akan berwarna merah,
kemudian berwarna biru. Warna merah bersesuaian dengan suhu rendah, dan warna
biru dengan suhu tinggi. Karena itulah, kita sering melihat dipagi ataupun
disore hari sinar matahari akan nampak kemerah-merahan dan efek panasnya hampir
tidak kita rasakan.
Pada siang hari cahaya matahari tepat
di kepala kita. Cahayanya menegenai daerah yang relatif lebih kecil
dibandingkan dengan daerah yang ditimpa oleh cahaya yang datng miring pada pagi
hari. Akibatnya pada siang hari cahay matahari tampak lebih menyilaukan. Warna
merah pada pagi hari dan kuning keperakan pada sore hari disebabkan proses
hamburan cahaya oleh partikel-partikel di atmosfer kita. Di bulan, yang tidak
ada atmosfernya, matahari tidak terlihat merah atau kuning. Selain itu, di
siang hari, matahari akan berwarna putih kekuning-kuningan , karena suhunya
sudah meningkat tinggi. Bahkan pada siang hari yang sangat terik warna matahari
akan tampak kebiru-biruan. Pada keadaan ini efek panas ssangat besar. Telah
diketahui bahwa energi selalu mengalir dari daerah suhu tinggi ke daerah suhu rendah.
Demikian juga yang terjadi pada matahari, energi ini mengalir melalui campuran
gas hidrogen dan helium ke permukaannya.
Di bagian luar matahari terjadi mekanisme
perpindahan energi, yaitu konveksi. Konveksi terjadi karena perbedaan suhu per
satuan panjang antara daerah yang panas dan daerah yang dingin begitu besar,
sedangkan mekanisme perpindahan energi lainnya (radiasi
