太阳非常热，以至于气体（主要是氢气）被电离，所以太阳是由电子离子等离子体构成的。尽管等离子体在任何尺度上都是电荷中性的（一个体积中正电荷和负电荷的数量相等），但等离子体仍然受到电磁力的作用，因为它的组成部分是带电粒子。磁场对等离子体施加压力，磁场也与等离子体相连，因为等离子体本质上是完美的导体。在太阳表面的深处，等离子体的流动拖曳着磁场，使磁场集中并聚集成绳或管。这些结构中的磁压将一些等离子体推出管子（就像挤压一根充满水的吸管），这样管子的压力就和周围的等离子体一样。但是由于试管中等离子体较少，所以它更轻，可以浮到表面。在试管穿过表面的地方，当地的等离子体密度较低，因此该区域不那么明亮，形成了一个太阳黑子（只有与明亮的环境相比，它们才会变暗）。因此，太阳黑子的磁场也比周围环境大。

由于太阳总是在沸腾和翻腾，表面磁场（包括太阳黑子）会被大量的拉扯和扭曲。这种扭转作用于场，所以能量储存在扭转中，就像能量储存在橡皮筋中，当你通过扭转对橡皮筋做功时。这种扭曲会在磁场（或橡皮筋）中产生更高的能量状态。当场（或橡皮筋）改变构型到低能量的放松状态时，两种构型（储存在扭转中）之间的能量差就会释放出来。这就是太阳耀斑发生时的情况。这一过程被称为磁重连，它使磁力线实质上被切断并以较低的能量、较不扭曲的状态重新连接。这一过程非常迅速，释放的能量会加热周围的等离子体。等离子体变得非常热，发出明亮的x射线。太阳耀斑的大小是由它们在特定波长内发射的峰值x射线通量所决定的。太阳黑子通常是太阳耀斑的来源，因为太阳黑子的磁场比其他地方大，所以在扭曲的磁场中储存的能量可能会大得多。