宇宙中的任何一个天体，只要它能够发出足够强度的光，能产生可以测量的光谱，人们就应该能够知道它的化学成分和含量。科学家们经过多年来对数以万计的夫琅和费线进行精细的“普查“，已经在太阳大气中发现了60多种化学元素。这些元素在地球上都能找到。
美国天文学家罗素于1929年经过仔细研究太阳光谱之后，证明了太阳上的确有大量的氢元素存在。于是他当时就断定氢占了太阳总体积的3/5。美国天文学家门泽尔也曾根据自己的研究做出大胆的估计，氢占太阳总体积的81.76%，氦占18-17%，其他元素只占0.0701%。
太阳的主要成分是氢，氮也可以说是其主要成分。这两种元素之所以多，与太阳所进行的核聚变脱离不了关系。核聚变就是4个氢原子聚变成一个氦原子同时放出能量的过程。然而有些人提出，太阳中的元素构成并不是一成不变的，再过几十亿年，太阳上的氢就可能完全变成氮。到那时，核聚变就将不复存在。太阳将会以氦聚变的形式发光发热，而氮聚变所产生的元素为碳，它发出的光和热会比现在强很多倍。等到氨聚变完成，太阳也就快要灭亡了，而这个过程大致需要1O亿年的时间。
