그동안 태양의 특징, 구조, 활동, 진화 과정에 관하여 알아보았다. 마지막으로 태양 연구의 역사를 알아보자. 가장 초기의 태양에 대한 현대적 연구는 1610년쯤 이탈리아의 갈릴레이, 독일의 샤이너, 영국의 헤리엇, 기타 유럽 천문학자들의 관측과 함께 시작되었다. 많은 과학자들이 각자 따로 연구했지만, 새로 개발된 망원경을 사용해서 태양의 상을 안전하게 보일 수 있는 곳에 투영했다. 과학자들은 그 상에서 흑점을 발견했다. 그전에 사람들은 맨눈으로 태양을 직접 봄으로써 흑점을 종종 관측했다. 보통 해 질 녘에 태양이 흐릿하게 보일 때 관측하기는 했지만, 그것은 매우 위험한 방법이었다. 이런 방법으로는 흑점이 실제로 태양 표면에 있는 것인지 지구 대기의 효과인지 확인할 수 없었다. 1800년대인 1850년 무렵, 과학자들은 약 11년을 주기로 흑점 수가 증가와 감소를 반복한다는 사실을 알아냈다. 1858년 초에 사진술의 발달 덕분에 흑점 사진을 찍었다. 1800년대 후반에 식 현상을 관찰하다가, 천문학자들은 홍염과 코로나가 지구상의 서로 다른 위치에서도 함께 나타난다는 것을 확인했다. 이 발견으로 이러한 현상이 지구 대기의 효과가 아닌 태양의 특징이라는 것이 밝혀졌다. 1868년에 프랑스 천문학자인 얀센과 영국 천문학자인 로키어는 태양의 스펙트럼에서 뚜렷하게 밝은 방출선을 보는 방법을 각자 개발했다. 전에는 방출선을 일식 때만 볼 수 있었다. 두 과학자는 새로 발견된 분광기로 관측을 했다. 로키어는 방출선이 미지의 원소에 의해서 만들어졌다고 결론지었다. 과학자들은 그 원소에게 태양을 뜻하는 그리스어에 따온 헬륨이라는 이름을 붙였다. 그 당시 지구상에서는 헬륨을 발견하지 못했기 때문에, 과학자들은 헬륨이 태양에만 존재한다고 생각했다. 그다음 해의 식은 코로나에만 있는 원소인 것 같은 물질의 발견을 가져다주었다. 과학자들은 그것을 코로늄이라고 불렀다. 그러나 1930년대에 과학자들은 코로늄이 실제로 철과 이미 알려진 기타 원소로 이루어진 매우 뜨거운 기체임을 알아냈으며, 코로나의 온도가 수백만 K라는 것을 밝혀냈다. 1800년대 후반에 미국 천문학자 헤일은 단광태양사진기라는 장비를 개발해서 스펙트럼의 다른 색으로 태양 사진을 찍었다. 그가 찍은 사진에서 태양의 내부 대기는 층 구조를 가지는 것이 드러났다. 1908년 초에 헤일은 태양 자기장의 지도를 작성했다. 그의 연구물은 태양 자기장이 흑점에서 매우 강하다는 것을 알려주었다.
우주공간 기반 연구는 1940년대 후반이 시작될 무렵, 연구자들은 태양에서 방출되는 X선과 자외선 측정을 위해서 로켓을 지구 대기 상공으로 발사했다. 1960년대에 연구자들은 최초로 위성을 사용해서 태양에서 오는 입자를 검출했다. 1973년에 미국항공우주국은 스카이래브 우주정거장을 발사해서 일련의 태양 망원경을 운반했다. 그 망원경은 자외선과 X선 영상을 촬영하고 태양의 스펙트럼을 작성했다. 1980년에 발사된 미국항공우주국의 솔라맥시멈미션 위성을 가지고 우주공간에서 관측은 계속되었다. 태양 플레어를 매우 자세하게 연구했고, 코로나그래프를 운반해서 코로나 지도를 계속해서 작성했다.
1991년에 일본 위성인 요코는 태양의 X선 영상을 만들기 시작했다. 1994년에 우주 탐사선 율리시스가 태양의 극 지역 상공의 궤도에서 최초로 태양 관측을 했다. 1995년에 유럽우주기구는 태양 및 태양권 관측소 위성을 발사했다. 이 위성은 태양 내부, 태양 대기, 태양풍을 연구하기 위한 장비 십여 종을 운반했다. 1998년에 발사된 미국항공우주국의 전이대와 코로나 탐사선이 스펙트럼의 자외선 영역에서 채층과 코로나의 고해상 관측을 했다. 2001년에 미국항공우주국은 태양풍의 표본을 수집하기 위해서 제네시스 탐사선을 발사했다. 2004년 9월에 제네시스는 지구로 귀환했지만, 낙하산이 고장 나서 지면과 충돌하고 말았다. 복구팀이 충돌 위치를 찾아내어 손상된 표본의 일부를 복구했다. 2000년대에 미국항공우주국은 태양의 변화가 태양계에 미치는 효과를 연구하는 임무의 일환으로 태양 지구탐색 프로그램을 시작했다. 2001년에는 지구의 중간 대기권에 미치는 태양의 영향을 연구하는 임무를 띤 열권 전리층 중간권의 에너지학과 역학 위성이 발사되었다. 2006년에는 태양지구 관계관측소 위성이 발사되었다. 과학자들이 코로나 질량방출을 예측하는 것을 돕기 위해서 설계되었으며, 두 개의 위성이 한 세트이다. 2006년에 일본은 일본, 미국, 영국이 개발한 히노데 탐사선을 발사해서 태양 자기장과 태양의 대기와 플레어의 상호작용을 연구했다. 히노데는 태양 자기파와 자기장에서의 빠른 변화가 태양의 코로나를 가열하고 태양풍을 바깥쪽으로 몰고 갈 수 있다는 것을 알아냈다. 지구 기반의 연구는 1962년에 지표면에서 가장 큰 태양망원경 구조물이 작동하기 시작했다. 미국 애리조나주의 투손시 근교에 있는 키트파크천문대에 설치된 맥매스-피어스 태양망원경이었다. 망원경의 주반사경은 높이 30m인 탑에 설치되었다. 사선 통로는 지면까지 약 61m를 비스듬히 내려온다. 지면에서 터널이 추가로 약 91m 지하까지 연장된다. 지하 실험실은 태양 스펙트럼의 분석, 태양 사진 촬영, 스크린에 75cm 태양상을 투영하는 장비를 갖추고 있다. 1960년대에 과학자들은 태양의 표면이 5분을 주기로 진동하고 있음을 발견했다. 이 발견으로 태양 진동을 이용해서 내부를 조사하는 방법인 일진 학이 등장했다. 또한 1960년대 후반에 태양에서 방출되는 중성미자를 검출하기 위한 실험을 시작했다. 태양의 중성미자를 연구하는 일은 어떻게 태양이 빛을 내는지 알아내는 데 있어서 매우 중요하다.