تعد الشمس احدى النجوم في مجرتنا وتكون أقربها الى الارض حيث تبعد عن الأرض بمعدل 149,6 مليون كيلو متر، ويستغرق وصول ضوئها الى الأرض 8,25 دقيقة. وتعد أهم الأجرام السماوية بالنسبة لنا لكوننا نستمد منها الحرارة والضوء وهما العاملان الأساسيان لوجود واستمرار الحياة على سطح الأرض.

الشمس عبارة عن كرة من الغازات المتوهجة التي تتمثل بغاز الهيدروجين الذي يشكل نسبة 73,5٪ والهيليوم بنسبة 248 وغازات اخرى بنسبة 17٪ يبلغ قطرها 1,4 مليون كيلو متر ومعدل كثافتها 1,41 غم / سم 3 وتزداد هذه الكثافة بالاتجاه من السطح نحو المركز، أما قوة الجاذبية على سطح الشمس فأنها أكبر من الجاذبية على سطح الأرض بحوالي 28 مرة. تبلغ درجة الحرارة لسطح الشمس 6 آلاف درجة مئوية، فيما تصل في المركز الى حوالي تتركب الشمس من مجموعة من الطبقات تشتمل على طبقة الفوتوسفير Photosphere أو الطبقة المضيئة التي تشغل السطح الخارجي للشمس، وتوجد فوق هذه الطبقة طبقة اخرى اقل منها كثافة تعرف باسم طبقة الكروموسفير Chromosphere التي تتسم بارتفاع درجة حرارتها الى أكثر من 10 آلاف درجة مئوية، أما الطبقة الثالثة فهي طبقة الاكليل Corona التي تصل درجة حرارتها الى 15 مليون درجة مئوية.

ان المصدر الرئيس للطاقة الشمسية يتمثل بالطاقة النووية المتحررة من تفاعلات الاندماج النووي التي تسمى سلسلة بروتون - بروتون، اذ تتحد في هذا التفاعل الاندماجي أربع بروتونات من الهيدروجين لتشكل نواة ذرة هيليوم واحدة، ولكون كتلة نواة الهيليوم اقل من مجموع كتل البروتونات الاربع فان الكتلة المفقودة تتحول الى طاقة، وتنتقل الطاقة المتولدة من باطن الشمس الى سطحها ثم الى الفضاء الخارجي على شكل موجات ضوئية وحرارية متباينة في اطوالها تشتمل على الأشعة الحرارية التي تتألف من الأشعة تحت الحمراء وتشكل نسبة 46٪ وتتراوح اطوال موجاتها بين 0٫8 - 0٫9 ميكرون، والاشعة الضوئية التي تشكل نسبة 37٪ وتتراوح اطوال موجاتها بين 0٫4 - 0٫8 ميكرون، والاشعة فوق البنفسجية بنسبة 12٪ التي تتراوح اطوال موجاتها بین 0٫1 - 04 ميكرون، فضلاً عن الاشعة السينية واشعة كاما.

أن ما يصل من طاقة الشمس الى خارج الغلاف الغازي للكرة الارضية يمثل جزءاً بسيطاً جداً من هذه الطاقة بسبب بعد الارض عن الشمس وصغر حجمها مقارنة بحجم الشمس وتعرف هذه الطاقة بالثابت الشمسي Solar Constant ويعادل 2 سعرة / سم / دقيقة أو 1370 واط / م2.

تدور الشمس حول محورها بعكس اتجاه عقرب الساعة أي من الغرب الى الشرق، وتتباين سرعة دورانها تبعاً لتباين دوائر العرض الشمسية، اذ تبلغ سرعة دورانها عند خط الاستواء حوالي 25 يوماً وتصل الى 32 يوماً عند دائرة عرض 60 درجة، فيما تصل عند القطبين الى حوالي 34 يوماً. وتدور الشمس في الفضاء الكوني حول مركز المجرة بسرعة تصل الى حوالي 80 ألف كيلو متر في الساعة وتكمل دورتها بحدود 250 مليون سنة.

تحدث على سطح الشمس بين فترة واخرى انفجارات شمسية ينجم عنها خروج السنة من اللهب من الاكليل نحو الفضاء الخارجي وتظهر على سطح الشمس بقع شمسية Sun spots او ما تسمى باسم الكلف الشمسي التي تبدو بأشكال وأحجام مختلفة وتنتظم عادة بشكل ازواج أو بشكل مجموعات. وتدل المراقبات المستمرة للبقع الشمسية في العروض المختلفة انها تتمركز بصورة كبيرة بين دائرة عرض 40 درجة وخط الاستواء الشمسي ولا تظهر عند القطبين. تصل درجة حرارة البقع الشمسية الى 4000 درجة مئوية أي انها اقل درجة حرارة سطح الشمس بمقدار 2000 درجة مئوية، وبسبب انخفاض درجة حرارة البقع الشمسية مقارنة بدرجة حرارة سطح الشمس فان الطاقة الاشعاعية المنطلقة من تلك البقع في الفضاء تكون اقل وبالتالي تبدو وكإنها سوداء. تبلغ دورة ظهور البقع الشمسية مدة مقدارها 11 سنة وان ظهورها يؤثر في مناخ الكرة الارضية.