Petele solare sunt regiuni mai întunecate și mai reci de pe suprafața Soarelui. Par mici, dar o pată solară tipică are aproximativ dimensiunea Pământului. Întunericul este un efect de contrast. O pată solară este cu aproximativ 1.500 de kelvini mai rece decât fotosfera înconjurătoare, așa că apare întunecată pe suprafața mai luminoasă. Dacă ați putea vedea o pată solară singură, aceasta ar străluci mai puternic decât Luna plină.

Petele solare sunt cauzate de activitatea magnetică. Câmpul magnetic al Soarelui este răsucit de rotația diferențială a plasmei sale. Acolo unde câmpul este puternic, acesta suprimă fluxul de căldură de jos în jos, creând o regiune mai rece. Petele solare apar adesea în perechi, cu polarități magnetice opuse. Sunt înconjurate de zone luminoase numite facule, care sunt mai fierbinți și mai active.

Numărul petelor solare crește și scade într-un ciclu de 11 ani. La maximul solar, Soarele este acoperit de pete și erupții. La minimul solar, este aproape imaculat. Ciclul afectează vremea spațială, clima Pământului și strălucirea Soarelui. Minimul Maunder, o perioadă cu foarte puține pete solare din 1645 până în 1715, a coincis cu o perioadă de răcire globală numită Mica Eră Glaciară.

Galileo a fost primul care a observat petele solare cu un telescop în 1610. El a arătat că acestea se aflau pe suprafața Soarelui, nu pe cer. Această observație a contestat ideea că Soarele era perfect și neschimbător.