Stanford Solar Center güneş lekelerinin, güneşin manyetik alanı yüzeyinden dışarı çıktığında oluştuğunu belirtir. Güneşin manyetik alanı, çıkıntı noktasında güneşin yüzey sıcaklığını etkileyen tüplerden oluşur. Güneş lekeleri, bir çift pozitif ve negatif kutup oluşturan kutupsallığı gösterir.
Güneş lekeleri koyu lekeler olarak görünür, çünkü daha az enerji açığa çıkarırlar ve çevre bölgelerden daha düşük bir sıcaklığa sahiptirler. Güneş lekesinin ortasındaki en karanlık bölgeye umbra denir. Penumbra umbrayı çevreler ve daha açık bir renge sahiptir. Güneş lekelerinin ortalama sıcaklığı 2240.3 derece Fahrenheit'tir. Güneş lekeleri kolayca tespit edilebilir, çünkü en büyük çeşitlilik 31.068 mil'e yakın bir çapa sahiptir. Güneş lekeleri kümelerde oluşur ve genellikle her grupta yaklaşık 100 nokta içerir. Güneş lekeleri birkaç saat içinde ortaya çıkabilir, ancak bazen tamamen gelişmesi birkaç ay sürebilir. Bir küme güneş lekesi oluştuğunda, küme tipik olarak 11 yıllık bir döngü için görülebilir. Samuel Schwabe, bu fenomeni 1826 ve 1843 yılları arasında yapılan gözlemlerine dayanarak güneş döngüsü olarak adlandırdı. Bu, Galileo'nun güneşin kendi ekseni üzerinde dönmesi için yaklaşık bir ay sürmesiyle sonuçlandı.