它是太阳大气最外层，延展到几倍太阳半径甚至更远，日冕物质极其稀疏，但温度却达百万开，主要由质子、高次电离的离子和自由电子组成，很透明。日冕的可见光辐射仅约光球的百万分之一，因此，平时肉眼看不到日冕，仅在日全食时才能看到。在日全食时，月球遮住太阳光球的强烈辐射，在日轮周围显露出广延的白色微弱光辉，这就是日冕（见图8-20）。
图8-20 日全食时的日冕
2006年3月29日的日冕原摄像之一（左），经过计算机处理的合成像（右）显现细节。
1931年，李奥在望远镜光路中央加小圆锥镜，它如月球似地遮住日轮像而形成人造日食，从而研制成日冕仪，装在高山上，在良好天气可以进行内日冕的经常观测。航天时代以来，人们又利用衍射原理设计了新型日冕仪，放在航天器上可更有效地观测日冕。
在太阳活动极大时期，日冕呈圆形；在活动极小时期，日冕近椭圆形，赤道区比两极区更延展。一般来说，日冕亮度随日心距增加而减小，延展到5 R⊙以上，实际没有明确外界。在日全食拍摄的白光日冕照片上，可以看到日冕有相当复杂的形态结构。日冕像上很醒目的亮束延展结构称为冕流，有的下部呈盔状，底部常有较暗的冕穴位于日珥之上。冕流可持续几个太阳自转周。日冕射线是较细长的亮束。在太阳活动极小时期，射线尤其显著且数目多。有些呈羽毛状从极区散开，故称为极羽，其分布类似于长条形磁极附近的磁力线。细的射线约1″宽，而粗的超过20″，长度可达1100″（1.1 R⊙）或以上，寿命约15 h。冕环是亮的环状结构（见图8-21），典型大小约为1000 km×10000 km，几天到两星期就发生变化。
图8-21 日冕环
早在1957年，瑞士天文学家M.瓦德迈尔（Max Waldmeier）就注意到日轮外的日冕有暗区。过去曾认为太阳上可能存在所谓M区，那里发出的粒子流造成27 d周期的地磁扰动，直到1974年NASA的天空实验室（Sky Lab）拍摄的X射线太阳像上，清楚地揭示日轮上的暗区——冕洞才是这些粒子流的源区（见图8-22），而不再用M区概念解释。冕洞是日冕的温度和密度较低区，也是单极、开放的较弱磁场区，因而允许高速太阳风粒子流出。冕洞大致可分为极区冕洞、延展冕洞和孤立冕洞三种。单个冕洞占日面总面积的1%～5%，而极区冕洞占6%～10%，冕洞在太阳活动极小期比极大期更大，寿命也更长，有的甚至超过10个太阳自转周，而小冕洞寿命约1个太阳自转周。冕洞的显著特征是刚性自转，一个从南到北跨越纬度范围90°的延展冕洞（见图8-23）历经几个太阳自转周也没有明显形态变化。在X射线太阳（日冕）像上（尤其在活动区纬度带）有一些亮斑，大小约20″～30″，常有5″～10″的亮核，亮斑寿命为2～48 h，估计每天可出现2000个亮斑。亮斑常出现于较小的偶极磁区。(www.xing528.com)
图8-22 日冕的X射线像（上部有极区大冕洞）
图8-23 延展的冕洞（极紫外像，暗区）
日冕的光学辐射包含三种成分（见图8-24）：①K冕，这是高温日冕的自由电子散射的光球辐射，它是内冕和中冕的主要成分；②E冕或L冕，这是日冕离子的发射线辐射，除了发射线单色辐射显著，它对白光的贡献很小；③F冕或内黄道光，这是尘埃散射的光球辐射，对内-中冕贡献小，而对外冕有较大贡献。
在日冕光谱上特别显著的有波长为530.3 nm、637.4 nm、670.2 nm等的发射线，自1869年观测到的这些谱线与已知元素谱线对不上号，曾认为是太阳的一种新元素，但在地球上却找不到。直到1941年，瑞典隆德大学的物理与天文教授埃德伦（Bengt Elden）才揭开冕线之谜。原来，530.3 nm谱线是高温（106K）和物质稀疏的条件下由13次电离铁（FeⅩⅣ）产生的“禁线”，637.4 nm和670.2 nm谱线分别是FeⅩ和FeⅩⅤ产生的“禁线”。
日冕中主要能量损耗有辐射耗能、向下的热传导耗能、向外的太阳风和向下流入色球的物质流耗能，总损耗能量为300～1000 J／m2·s。显然，需要有某些能量输入机制以补偿损耗来维持日冕高温，这就是日冕加热问题，它是长期争论而未很好解决的问题。过去人们认为从光球下面来的声波或磁流波耗散加热日冕，但能量不足；近来更重视磁加热作用，通过电流的欧姆耗散或磁场湮灭释放能量可能占日冕加热的较大部分。
图8-24 日冕光学辐射的三种成分
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