太阳现象如太阳黑子和太阳耀斑，均能对太空天气变化作出良好提示。其中，来自太阳的X射线和紫外线辐射的强度更是太空天气预报的重要资料。

太空天气可从地面和太空上观测。在地面上的观测，主要利用望远镜及光学仪器去记录太阳黑子的数目，而极光的观测则能提供地磁暴出现的证据。

地面观测会受到地球大气及天气的影响，而在太空上进行观测则没有这些限制。近年，人造卫星和太空船已被利用来观测太空天气。它们包括先进组合探测者（Advanced Composition Explorer，简称ACE）、太阳和日球观测站（Solar and Heliospheric Observatory，简称SOHO）、过渡区及日冕探测者（Transition Region And Coronal Explorer，简称TRACE）、和地球同步业务环境卫星（Geosynchronous Operational Environmental Satellite，简称GOES）。详情如下：

ACE于一九九七年由美国发射，它能分析从太阳释放出来带电荷粒子的物质组合及行星间的磁场，为我们提供太阳活动事件中释出物质的重要资料。

由欧洲航天局（European Space Agency，简称ESA）和美国太空总署（National Aeronautics and Space Administration，简称NASA）合作开发的SOHO卫星于一九九五年升空，它的任务是研究太阳风及太阳内部结构。

TRACE于一九九八年由美国发射，它的任务是研究太阳磁场结构的演变。

美国运作的GOES X射线影像仪能监测太阳耀斑。下图显示发生于二零零五年一月二十日的太阳耀斑爆发过程。

太阳的结构及太阳系形成的知识能为太空天气提供线索。「创始号」（Genesis）太空船于二零零一年升空，其任务是采集太阳风粒子样本。它的样本收集器于二零零四年九月八日返回地球。虽然收集器因降伞系统的失灵而撞毁，但仍有相当数量的样本能够保存。研究太阳风的粒子能让我们了解太阳系的诞生及演变。