Solfläckar är mörkare, kallare områden på solens yta. De ser små ut, men en typisk solfläck är ungefär lika stor som jorden. Mörkret är en kontrasteffekt. En solfläck är cirka 1 500 Kelvin kallare än den omgivande fotosfären, så den ser mörk ut mot den ljusare ytan. Om man kunde se enbart en solfläck skulle den lysa starkare än fullmånen.

Solfläckar orsakas av magnetisk aktivitet. Solens magnetfält förvrängs av den differentiella rotationen av dess plasma. Där fältet är starkt undertrycker det värmeflödet underifrån, vilket skapar en kallare region. Solfläckar förekommer ofta i par, med motsatta magnetiska polariteter. De är omgivna av ljusa områden som kallas fascier, vilka är varmare och mer aktiva.

Antalet solfläckar ökar och minskar under en 11-årig cykel. Vid solmaximum är solen täckt av fläckar och utbrott. Vid solminimum är den nästan fläckfri. Cykeln påverkar rymdväder, jordens klimat och solens ljusstyrka. Maunderminimum, en period med mycket få solfläckar från 1645 till 1715, sammanföll med en period av global avkylning som kallas den lilla istiden.

Galileo var den förste att observera solfläckar med ett teleskop år 1610. Han visade att de fanns på solens yta, inte på himlen. Den observationen ifrågasatte idén att solen var perfekt och oföränderlig.