日冕是太阳大气的最外层，从色球边缘向外延伸到几个太阳半径处，甚至更远。分内冕、中冕和外冕，内冕只延伸到离太阳表面约1.3倍太阳半径处；外冕则可达到几个太阳半径，甚至更远。日冕由很稀薄的完全电离的等离子体组成，其中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子。日冕温度是太阳表面温度的数百倍。
日冕可分为内冕、中冕和外冕3层。内冕从色球顶部延伸到1.3倍太阳半径处；中冕从1.3倍太阳半径到2.3倍太阳半径，也有人把2.3倍太阳半径以内统称内冕。大于2.3倍太阳半径处称为外冕（以上距离均从日心算起）。广义的日冕可包括太阳风所能达到的范围。
日冕温度有100万摄氏度，粒子数密度为1015/m3。在高温下，氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围。形成太阳风。日冕发出的光比色球层的还要弱。
日冕主要由高速自由电子、质子及高度电离的离子(等离子体)组成。其物质密度小于2×10-12千克/米3，温度高达1.5×106～2.5×106K。由于日冕的高温低密度，使它的辐射很弱且处于非局部热动平衡状态，除了可见光辐射外，还有射电辐射，X射线，紫外、远紫外辐射和高度电离的离子的发射线(即日冕禁线)。
白光日冕有3个分量：① K冕。在 2.3太阳半径以内，由自由电子散射光球的连续光谱。②F冕。在2.3太阳半径以外，起源于黄道面内行星际尘埃粒子散射光球的光，它的光谱中有夫琅和费线，F冕又称为“内黄道光”。③ E冕。又称L冕，是日冕气体离子发射线的光。日冕的磁场强度约1/10000～1/100特斯拉，随距日面距离的增加而减小。
日冕的形状同太阳活动有关。在太阳活动极大年，日冕接近圆形，而在太阳宁静年则比较扁，赤道区较为延伸。日冕直径大致等于太阳视圆面直径的1.5～3倍以上。（见日冕周期变化）。
日冕的精细结构有：冕流和极羽、冕洞、日冕凝聚区等。日冕的结构一般随时间缓慢地变化。人们认为，观测到的不同结构可能是同一结构在不同时期的表象。
日冕的温度非常高，可达200万度。令人不可思议的是，离太阳中心最近的光球，温度是几千度。稍远些的色球，温度从上万度到几万度。而距离太阳中心最远的日冕，温度竟然高达上百万度[5]。这一反常的现象意味着什么，科学家们还未找到合理的解释。冕的温度很高，其数值达百万数量级，这并非臆想，而是以日冕发射的高能量X射线为依据的。不过，这种超高温仅仅集中在日冕的个别原子中。而且这些原子广泛分布于整个日冕中，其热量总和并非高。
观测表明，太阳大气的温度具有反常的分布，即从光球的5,770K慢慢降到光球顶部(光球与色球交界处)的4,600K，然后缓慢上升到光球之上约2,000公里处的几万度，再向上延伸约1,000公里形成了色球-日冕过渡层，温度陡升至几十万度，到达低日冕区已是百万度以上的高温区了。究竟是什么原因造成这种反常增温，仍是太阳物理学中多年来未解决的最重要问题之一。在过去数十年中对过渡层和日冕反常高温的原因进行了许多研究。声波加热机制、激波加热机制、阿尔文波加热机制、波与粒子的非共振湍动加热机制都曾被提出过，但是这方面的理论研究仍处于探索阶段。
