太陽的溫度非常高，其表面溫度可達(dá)5500攝氏度，人類目前所能制造出的最耐高溫材料在這種溫度下也會發(fā)生熔化。并且太陽距離地球很遙遠(yuǎn)，我們不可能直接用工具測量出太陽的溫度。不過，通過分析太陽的光譜可以知道太陽表面的溫度。
對于任意溫度高于0 K的物體（已知的任何物體都是這樣），它們都會向外輻射出特定的電磁波，其電磁波譜的形狀取決于溫度。舉例來說，一塊鐵被加熱時，它的溫度不斷升高，其電磁波譜的特征也會不斷發(fā)生變化，對應(yīng)看起來的顏色也會隨之改變。鐵的溫度較低時呈現(xiàn)為紅色，而溫度較高時呈現(xiàn)為白色。
對于黑體（完全吸收電磁波的理想物體）而言，在任意一個溫度下，其電磁波的輻射率和波長關(guān)系可以由普朗克黑體輻射定律進(jìn)行描述：
上式中，I(λ,T)為輻射率，h為普朗克常數(shù)，c為真空中的光速，λ為波長，k為玻爾茲曼常數(shù)，T為溫度。
雖然黑體只是一種理想物體，但恒星與黑體的相似高達(dá)99.9%，所以恒星可視作黑體，它們也會遵循普朗克定律。根據(jù)普朗克定律，可以繪制出在某一溫度下，電磁波的輻射率和波長之間的關(guān)系圖：
通過測量太陽在不同波段輻射出的電磁波強(qiáng)度，可以繪制出太陽的電磁波譜曲線，然后把該曲線與普朗克黑體輻射定律給出的理論曲線進(jìn)行擬合，這樣就能確定太陽表面的溫度。結(jié)果表明，在5772 K，即5499 ℃的溫度下，擬合度非常高，所以這個溫度即為太陽表面的溫度。
另一方面，根據(jù)黑體輻射原理，還可以得到如下的斯特藩-玻爾茲曼定律：
或者
上式中，L表示恒星的光度（輻射功率）、r表示恒星的半徑，σ表示斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)（5.67×10^-8 W/m^2/K^4）、T表示恒星的表面溫度。
可以看到，只要知道太陽的光度和半徑就能計(jì)算出太陽的表面溫度。
通過位于太空中繞地球飛行的人造衛(wèi)星，可以測出太陽照射到地球軌道上的輻射功率S（又稱太陽常數(shù)）為1361 W/m^2，也就是說，地球軌道上每平方米的面積在每秒鐘接收到的太陽能量為1361 J。
由于太陽在單位時間內(nèi)向各個方向輻射出的能量基本上的均勻的，所以根據(jù)如下的公式可以把太陽光度和太陽常數(shù)聯(lián)系起來：
L=4πd^2·S
其中d表示日地距離，大小約為1.5億公里。因此，由上式能計(jì)算出太陽光度為3.828×10^26 W。
根據(jù)日地距離和太陽視直徑，可以知道太陽的半徑約為6.957×10^8 m。
綜上，把太陽光度和半徑參數(shù)代入斯特藩-玻爾茲曼定律，可以計(jì)算出太陽的表面溫度T≈5772 K。
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