太陽現象如太陽黑子和太陽耀斑，均能對太空天氣變化作出良好提示。其中，來自太陽的X射線和紫外線輻射的強度更是太空天氣預報的重要資料。

太空天氣可從地面和太空上觀測。在地面上的觀測，主要利用望遠鏡及光學儀器去記錄太陽黑子的數目，而極光的觀測則能提供地磁暴出現的證據。

地面觀測會受到地球大氣及天氣的影響，而在太空上進行觀測則沒有這些限制。近年，人造衛星和太空船已被利用來觀測太空天氣。它們包括先進組合探測者（Advanced Composition Explorer，簡稱ACE）、太陽和日球觀測站（Solar and Heliospheric Observatory，簡稱SOHO）、過渡區及日冕探測者（Transition Region And Coronal Explorer，簡稱TRACE）、和地球同步業務環境衛星（Geosynchronous Operational Environmental Satellite，簡稱GOES）。詳情如下：

這連結會以新視窗打開。ACE於一九九七年由美國發射，它能分析從太陽釋放出來帶電荷粒子的物質組合及行星間的磁場，為我們提供太陽活動事件中釋出物質的重要資料。

由這連結會以新視窗打開。歐洲航天局（European Space Agency，簡稱ESA）和這連結會以新視窗打開。美國太空總署（National Aeronautics and Space Administration，簡稱NASA）合作開發的這連結會以新視窗打開。SOHO衛星於一九九五年升空，它的任務是研究太陽風及太陽內部結構。

這連結會以新視窗打開。TRACE於一九九八年由美國發射，它的任務是研究太陽磁場結構的演變。

美國運作的這連結會以新視窗打開。GOES X射線影像儀能監測太陽耀斑。下圖顯示發生於二零零五年一月二十日的太陽耀斑爆發過程。

太陽的結構及太陽系形成的知識能為太空天氣提供線索。「創始號」（Genesis）太空船於二零零一年升空，其任務是採集太陽風粒子樣本。它的樣本收集器於二零零四年九月八日返回地球。雖然收集器因降傘系統的失靈而撞毀，但仍有相當數量的樣本能夠保存。研究太陽風的粒子能讓我們了解太陽系的誕生及演變。