日全食不僅只有觀賞價值，更重要的是向研究者提供了研究太陽的高層大氣——色球和日冕的有利時機。太陽大氣可分為三個層次。我們肉眼看到的光輝燦爛的日輪是太陽的最低層大氣，稱為光球，其厚度不過幾萬公里。太陽的可見光輻射幾乎全是由光球發射出來的。人們通常所說的太陽大小和太陽表面就是指光球而言。在太陽光球上方還有厚度為幾千公里的色球層，其密度比光球層低好幾個量級，而亮度只有光球的萬分之一。色球的外面還有一層延伸到幾個太陽半徑之外的最外層大氣，稱為日冕，其密度更為稀薄，亮度隨其與太陽中心距離增大而迅速減弱。在緊靠色球的日冕內層，其亮度也不過光球亮度的百萬分之一。然而人們從地面看到的天空亮度則是光球的百分之幾，即比色球和日冕高幾個量級[數量級表示當否？]。這就是說，在非日全食期間，暗弱的色球和日冕被明亮的天空背景所埋沒，因而人們看不到它們只有當日全食時，太陽色球和日冕才展現在我們面前，為太陽物理學家提供了研究這兩層神秘太陽大氣的絕好機會。

　　太陽色球和日冕雖然密度稀薄，但其溫度比光球高得多，其中經常發生許多劇烈的太陽活動現象，例如太陽耀斑(太陽爆發現象)和日冕物質拋射等，并對地球環境造成影響。日全食觀測對研究太陽色球層和日冕的物理結構和其中的物理過程，掌握太陽活動規律并進行提前預報，有著重要意義。