Os cientistas da NASA acreditam que as manchas solares se formam quando a pressão magnética do sol aumenta, enquanto a temperatura atmosférica circundante diminui, devido ao campo magnético que suprime os gases quentes. Pontos magnéticos fortes impedem que temperaturas mais altas cheguem à superfície do sol. As manchas solares geralmente ocorrem aos pares porque o campo magnético aponta em direções opostas naquela área do sol. Esses fenômenos duram de dias a várias semanas, de acordo com a Universidade de Stanford.
As manchas solares são regiões mais frias da superfície do sol porque os gases quentes são mantidos afastados. A temperatura média no meio de uma mancha solar é de 6.300 graus Fahrenheit, enquanto as bordas da área escura chegam a 10.000 graus Fahrenheit. A NASA explica que essas regiões são do tamanho da Terra ou maiores.
As manchas solares afetam as condições da Terra porque as erupções solares também ocorrem perto de pontos de campos magnéticos fortes. Grandes erupções solares, chamadas de ejeções de massa coronal, interagem com o campo magnético da Terra e causam a aurora boreal. Essas luzes do norte ou do sul são tempestades geomagnéticas que queimam em camadas mais finas da atmosfera. A NASA revela que as explosões solares interrompem as comunicações globais ao interferir nas transmissões de satélite. As manchas solares também estão associadas ao aumento da radiação ultravioleta e ao crescimento do anel das árvores.
As manchas solares aumentam e diminuem em ciclos de 11 anos. Esse fenômeno ocorre quando o campo magnético do Sol, que é 2.500 vezes mais forte que o da Terra, se move ao longo do Sol em padrões regulares. A NASA afirma que os humanos observam manchas solares desde 1749, e os cientistas estão atualmente observando o 24º ciclo de manchas solares desde então.