सूर्य की सतह पर स्थित सूर्य के धब्बे गहरे और ठंडे क्षेत्र होते हैं। ये देखने में छोटे लगते हैं, लेकिन एक सामान्य सूर्य का धब्बा पृथ्वी के आकार का होता है। इनका गहरा रंग विपरीत तापमान के कारण होता है। सूर्य का धब्बा अपने आसपास के प्रकाशमंडल से लगभग 1,500 केल्विन ठंडा होता है, इसलिए यह चमकीली सतह के मुकाबले गहरा दिखाई देता है। अगर आप किसी सूर्य के धब्बे को अकेले देख पाते, तो वह पूर्णिमा के चंद्रमा से भी अधिक चमकीला दिखाई देता।

सूर्य के धब्बों का निर्माण चुंबकीय गतिविधि के कारण होता है। सूर्य के प्लाज्मा के असमान घूर्णन से उसका चुंबकीय क्षेत्र मुड़ जाता है। जहाँ चुंबकीय क्षेत्र प्रबल होता है, वहाँ नीचे से ऊष्मा का प्रवाह कम हो जाता है, जिससे वह क्षेत्र ठंडा हो जाता है। सूर्य के धब्बे अक्सर जोड़े में पाए जाते हैं, जिनकी चुंबकीय ध्रुवताएँ विपरीत होती हैं। ये धब्बे चमकीले क्षेत्रों से घिरे होते हैं जिन्हें फैकुली कहा जाता है, जो अधिक गर्म और सक्रिय होते हैं।

सूर्य पर धब्बों की संख्या 11 साल के चक्र में घटती-बढ़ती रहती है। सूर्य की अधिकतम चमक के समय सूर्य धब्बों और ज्वालाओं से ढका रहता है। न्यूनतम चमक के समय सूर्य लगभग धब्बों से रहित होता है। यह चक्र अंतरिक्ष मौसम, पृथ्वी की जलवायु और सूर्य की चमक को प्रभावित करता है। 1645 से 1715 तक सूर्य पर बहुत कम धब्बों वाला काल, जिसे मौंडर न्यूनतम कहा जाता है, उस समय के साथ मेल खाता है जब वैश्विक शीतलन के दौर को लघु हिमयुग कहा जाता है।

गैलीलियो ने 1610 में दूरबीन से सूर्य के धब्बों का अवलोकन करने वाले पहले व्यक्ति थे। उन्होंने दिखाया कि ये सूर्य की सतह पर थे, आकाश में नहीं। इस अवलोकन ने इस धारणा को चुनौती दी कि सूर्य परिपूर्ण और अपरिवर्तनीय है।