सूर्य के धरातल का तापमान लगभग 6000°C होता है। यह तापमान सूर्य की बाहरी परत, जिसे प्रकाशमंडल (Photosphere) कहा जाता है, का तापमान है। यह परत वह क्षेत्र है जहाँ से सूर्य की अधिकांश दृश्यमान प्रकाश उत्सर्जित होती है। हालांकि 6000°C काफी गर्म है, यह सूर्य के आंतरिक भाग के तापमान से बहुत कम है। सूर्य के केंद्र का तापमान लगभग 15 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है। यह अत्यधिक तापमान परमाणु संलयन (nuclear fusion) की वजह से होता है, जिसमें हाइड्रोजन परमाणु मिलकर हीलियम बनाते हैं और भारी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। सूर्य के धरातल पर कुछ ठंडे क्षेत्र भी होते हैं जिन्हें सौर कलंक (sunspots) कहा जाता है। ये क्षेत्र आसपास के क्षेत्र की तुलना में अपेक्षाकृत ठंडे होते हैं, जिनका तापमान लगभग 4000°C होता है। ये कलंक चुंबकीय गतिविधि के कारण बनते हैं। सूर्य के धरातल के तापमान को मापने के लिए वैज्ञानिक स्पेक्ट्रोस्कोपी (spectroscopy) का उपयोग करते हैं। यह तकनीक सूर्य से निकलने वाले प्रकाश का विश्लेषण करती है और विभिन्न तत्वों की उपस्थिति और तापमान का पता लगाती है। इसलिए, जबकि हम कहते हैं कि सूर्य के धरातल का तापमान लगभग 6000°C है, यह एक औसत मान है, और वास्तविक तापमान में थोड़ी भिन्नता पाई जाती है।