15世纪时，人们普遍认为，地球由于自转引起了按一定周期变化的昼与夜的交替，并且太阳系内许多其他行星也都存在着自转现象。
1612年，伽利略发表了关于太阳黑子的活动记录，其中又发现黑子位置并非固定不变，也发现了太阳确实有自转。
至19世纪中叶，英国天文爱好者卡林顿对太阳黑子和太阳自转周期进行了详细的观察，由于太阳不是一个固体球，而是气体球，因而它的各个部分自转是不同的，这是卡林顿的发现。
太阳的自转周期随纬度不同而变化，赤道地区自转周期为25天，纬度为40度的地区自转周期为27天，80度的地区为35天。太阳自转的平均周期为25.4天，在地球上测量太阳的自转周期平均为27.3天。
太阳自转除了因纬度变化而不同以外，自转速度也不是均速的。
在20世纪初期，人们测定，太阳自转速度的变化差不多是太阳自转平均速度的1/4000。
1970年，有些科学家还提出，太阳的自转速度每天都在变化，它的变化速度是在一个极大值与极小值之间，这似乎令人感到难以解释。
研究太阳自转还包括太阳大气层的自转问题。一般来说，在大气底层的自转情况也基本上随纬度而变化，在大气中上层的自转没有什么明显变化。此外，太阳自转还涉及太阳黑子的分布问题。
不少人研究了色球、日冕和太阳磁场扇形结构的较差自转。色球和日冕的自转速率同光球相似。
有些观测表明，在某些日面纬度上日冕自转速度比光球自转速度慢，并且随太阳周期的位相而变化。至于太阳磁场扇形结构的边界，并没有像根据较差自转理论所预料的那样变化，而是呈现出一种刚性旋转。
拓展阅读
太阳磁场是指分布于太阳和行星际空间的磁场，分为大尺度结构和小尺度结构。前者主要指太阳的普遍磁场和整体磁场，它们是单极性的，后者则主要集中在太阳活动区附近，且绝大多数是双极场。
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