Trung tâm Mặt trời Stanford tuyên bố rằng các vết đen hình thành khi từ trường của mặt trời nhô ra qua bề mặt của nó. Từ trường của mặt trời bao gồm các ống ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt của mặt trời tại điểm nhô ra. Các vết đen thể hiện sự phân cực, tạo ra một cặp cực âm và dương.
Vết đen mặt trời xuất hiện dưới dạng vết đen vì chúng giải phóng ít năng lượng hơn và có nhiệt độ thấp hơn các vùng xung quanh. Vùng tối nhất ở trung tâm vết đen được gọi là umbra. Penumbra bao quanh umbra và có màu sáng hơn. Nhiệt độ trung bình của các vết đen là 2240,3 độ F. Các vết đen có thể được phát hiện dễ dàng bởi vì loại lớn nhất có đường kính gần 31.068 dặm. Các vết đen hình thành trong các cụm và thường chứa khoảng 100 đốm trong mỗi nhóm. Các vết đen có thể xuất hiện trong vài giờ, nhưng đôi khi mất vài tháng để phát triển hoàn toàn. Khi một cụm vết đen phát triển, cụm này thường có thể nhìn thấy trong chu kỳ 11 năm. Samuel Schwabe đặt tên hiện tượng này là chu kỳ mặt trời dựa trên những quan sát của ông được thực hiện từ năm 1826 đến năm 1843. Galileo đã theo dõi các vết đen khi chúng di chuyển dọc theo bề mặt mặt trời 200 năm trước khi Schwabe đo được chu kỳ mặt trời. Điều này cho phép Galileo kết luận rằng mặt trời mất khoảng một tháng để quay trên trục của nó.
