Солнце. Специфика исследований Солнца определяется его близостью к нам. Отсюда — большие потоки излучения и возможность наблюдения явлений, развивающихся на Солнце на  малых пространственных масштабах, вплоть до ~100 км. Кроме того, прямому исследованию доступно вещество солнечного ветра и частицы  солнечных космических лучей. Имеется также уникальная (по сравнению со звездами) возможность наблюдения Солнца с космических аппаратов с малых расстояний и со всех сторон, в том числе и со стороны полюсов (что и было реализовано). Многие явления, наблюдаемые на звездах, были поняты благодаря тому, что их гораздо  детальнее удалось ранее исследовать на Солнце. Гелиофизические исследования имеют прикладное значение из-за прямого воздействия событий на Солнце на биосферу, в том числе на здоровье людей и на их технологическую деятельность (радиосвязь, космонавтика и др.).

То, что мы видим как «поверхность» Солнца — так называемая фотосфера — это слои его атмосферы толщиной в 200 — 300 км, где температура составляет 5000 — 6000 К. Плотность газа в фотосфере мала, в 10³¸10⁴ раз ниже плотности воздуха, однако из-за высокой температуры этот газ гораздо менее прозрачен, чем воздух. Наш дневной свет рождается в фотосфере при присоединении второго электрона к атомам водорода —  основной составляющей солнечной атмосферы.  В итоге образуются отрицательные ионы водорода. Донорами свободных электронов выступают при этом имеющиеся в виде «примесей» атомы тяжелых элементов. По интенсивностям линий поглощения в спектре Солнца был детально изучен его химический состав, а по доплеровским смещениям линий — движения газа в фотосфере. В фотосфере наблюдаются различные структурные образования, из которых общеизвестны солнечные пятна — области пониженной температуры с сильным, до нескольких килогаусс, магнитным полем.

Над фотосферой находятся почти прозрачные для видимого света атмосферные слои — хромосфера (толщиной в тыс. км) и корона, простирающаяся на  многие радиусы Солнца и не имеющая четкой внешней границы. В явлениях, происходящих в хромосфере и особенно в короне, определяющую роль играет магнитное поле, управляющее движением солнечной плазмы. Температура над фотосферой быстро растет наружу, достигая в короне (1 ¸  2) млн. К. Эти внешние слои солнечной атмосферы крайне неоднородны и динамичны, в них имеются разнообразные образования (протуберанцы, магнитные петли, яркие корональные точки, корональные дыры и др.), меняющиеся ото дня ко дню, иногда происходят взрывы, сопровождающиеся перестройкой магнитного поля (хромосферные вспышки, эруптивные протуберанцы). Наблюдающиеся в атмосфере Солнца изменения получили название солнечной активности. Наиболее сильное воздействие на Землю (в том числе на самочувствие людей) оказывают солнечные вспышки и выбросы коронального вещества, вызывающие различные геомагнитные возмущения. Солнечная активность циклически изменяется с квазипериодом в 11 лет. Последний максимум солнечной активности был в апреле 2000 г. Служба Солнца — мониторинг изменений на Солнце — зародилась еще в 19 в. В середине 20 в к оптическим наблюдениям добавились систематические измерения радиоизлучения Солнца, а затем и его ультрафиолетового и рентгеновского излучения с борта космических аппаратов.

Долгое время возможности изучения строения недр Солнца мало чем отличались от того, что имеется  для  звезд. Однако с 1970-х гг. картина резко изменилась. Были начаты измерения потока приходящих непосредственно из недр Солнца нейтрино, рождающихся при идущих там термоядерных реакциях. Было разработано несколько методов их регистрации. К 2003 г. было надежно установлено, что полный поток солнечных нейтрино согласуется с предсказанным по модели строения Солнца. Одновременно эти измерения позволили доказать, что масса покоя нейтрино отлична от нуля — факт,  важный для физики элементарных частиц. Нейтринные эксперименты дали прямое доказательство правильности основных представлений о ядерных реакциях как источнике энергии Солнца (и звезд) и, более того, позволили  измерить температуру в центре Солнца с погрешностью в несколько процентов. Второй метод тестирования недр Солнца дало изучение колебаний и волн, распространяющихся по «поверхности» Солнца — так называемая гелиосейсмология. Подобно тому, как сейсмология по изучению распространения сейсмических волн в теле Земли позволяет изучать ее внутреннее строение, гелиосейсмологические исследования позволили измерить основные физические характеристики недр Солнца и полностью подтвердили модель, рассчитанную теоретиками.