Η χρωμόσφαιρα είναι ένα από τα εξωτερικά στρώματα του ήλιου. Βρίσκεται ακριβώς πάνω από τη φωτοσφαίρα, που είναι το στρώμα που βλέπουν οι άνθρωποι από την επιφάνεια της Γης. Η χρωμόσφαιρα παίρνει το όνομά της από το χρώμα της, το οποίο είναι ένα βαθύ κόκκινο. Το ήλιο ανακαλύφθηκε βλέποντας τις γραμμές εκπομπών χρωμοσφαίρας κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης το 1868.
Η χρωμόσφαιρα εκπέμπει ένα φως που ονομάζεται εκπομπή υδρογόνου άλφα, δίνοντάς του το κόκκινο χρώμα. Το φως που προβάλλει είναι αχνό σε σύγκριση με το έντονο φως που εκπέμπεται από τη φωτοσφαιρία. Οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να δουν τη χρωμόσφαιρα μόνο κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης. Οι επιστήμονες είναι σε θέση να παρατηρήσουν τη χρωμόσφαιρα χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό. Φιλτράρουν όλα τα άλλα μήκη κύματος που εκπέμπονται από τον ήλιο για να παρατηρήσουν τα μήκη κύματος φωτός της χρωμόσφαιρας.
Η χρωμόσφαιρα είναι ένα λεπτό στρώμα, πάχους περίπου 2.000 έως 3.000 χιλιομέτρων (1.243 έως 1.864 μίλια). Η θερμοκρασία του είναι 6.000 έως 50.000 βαθμοί Κελσίου (10.800 έως 90.000 βαθμοί Φαρενάιτ), αυξάνοντας με το υψόμετρο. Οι επιστήμονες εικάζουν ότι η θερμοκρασία αυξάνεται με το υψόμετρο λόγω μαγνητο-υδροδυναμικών κυμάτων. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου στη χρωμόσφαιρα προφανώς μετατοπίζονται και ταλαντεύονται όταν επιστρέφουν στο αρχικό τους σχήμα. Αυτή η ταλάντωση δημιουργεί ένα κύμα ενέργειας που αυξάνει τη θερμοκρασία της χρωμόσφαιρας με το υψόμετρο.
Τα υπερκοκκία είναι μεγάλες φωτεινές και σκοτεινές περιοχές στη χρωμόσφαιρα. Είναι πολύ μεγαλύτεροι από τους κόκκους που παρατηρούνται στη φωτοσφαιρία. Το μαγνητικό πεδίο των συστάδων του ήλιου στα υπερκοκκία. Αυτό δημιουργεί ένα δίκτυο μαγνητικών πεδίων στον ήλιο. Όταν οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου διασταυρώνονται και συσσωρεύονται, η θερμοκρασία μειώνεται σε αυτήν την περιοχή, δημιουργώντας ένα πιο σκοτεινό σημείο στη χρωμόσφαιρα.
Τα νήματα είναι μακριές, λεπτές πίδακες αερίου στη χρωμόσφαιρα που είναι εξαιρετικά πυκνές. Εμφανίζονται πιο σκοτεινά από τις περιοχές γύρω τους, επειδή δεν εκπέμπουν τόσο πολύ κόκκινο φως. Κρατούνται στη θέση τους από το μαγνητικό πεδίο του ήλιου. Αυτές οι γραμμές είναι πιο δροσερές από τις περιοχές που βρίσκονται ακριβώς γύρω τους, οπότε εμφανίζονται πιο σκοτεινές. Τα νήματα ονομάζονται προεξέχοντα όταν παρατηρούνται στην άκρη του ήλιου.
Τα spicules είναι αιχμές πλάσματος που εμφανίζονται στη χρωμόσφαιρα. Έχουν διάμετρο περίπου 480 χιλιόμετρα (300 μίλια) και έχουν ύψος πάνω από 7.000 χιλιόμετρα (4.300 μίλια). Τα spicules δίνουν στη χρωμόσφαιρα μια οδοντωτή εμφάνιση. Είναι εξαιρετικά βραχύβια. Οι πίδακες υπάρχουν μόνο για περίπου 10 λεπτά και ταξιδεύουν με ταχύτητα 30 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Περισσότερα από 100.000 spicules μπορούν να παρατηρηθούν ανά πάσα στιγμή.
