Stanford Solar Center stwierdza, że plamy słoneczne powstają, gdy pole magnetyczne Słońca wystaje przez jego powierzchnię. Pole magnetyczne Słońca składa się z rur, które wpływają na temperaturę powierzchni Słońca w punkcie wystawania. Plamy słoneczne wykazują polaryzację, która tworzy parę dodatnich i ujemnych biegunów.
Plamy słoneczne pojawiają się jako ciemne znaki, ponieważ emitują mniej energii i mają niższą temperaturę niż otaczające regiony. Najciemniejszy region w centrum plamy słonecznej nazywa się umbra. Penumbra otacza umbrę i ma jaśniejszy kolor. Średnia temperatura plam słonecznych wynosi 2240,3 Fahrenheita. Plamy słoneczne można łatwo wykryć, ponieważ największa ich odmiana ma średnicę blisko 31 068 mil. Plamy słoneczne tworzą się w klastrach i zwykle zawierają około 100 miejsc w każdej grupie. Plamy słoneczne mogą pojawić się w ciągu kilku godzin, ale czasami całkowicie się rozwiną. Po rozwinięciu się grupy plam słonecznych klaster jest zwykle widoczny przez 11 lat. Samuel Schwabe nazwał to zjawisko cyklem słonecznym na podstawie swoich obserwacji przeprowadzonych w latach 1826-1843. Galileo śledził plamy słoneczne podczas podróży po powierzchni Słońca 200 lat przed tym, jak Schwabe zmierzył cykl słoneczny. To pozwoliło Galileo dojść do wniosku, że słońce potrzebuje około miesiąca, aby obrócić się wokół własnej osi.
