Kromosfera je drugi najudaljeniji sloj sunčeve atmosfere, koji je golim okom vidljiv samo tijekom pomrčine Sunca. Kromosfera je značajna po tome što je toplija od fotosfere, sljedećeg sloja prema suncu.
Kromosfera se nalazi između fotosfere i korone, koja je najudaljeniji dio sunčeve atmosfere. Kromosfera je duboka oko 1,250 milja (2,011 kilometara). Njegovo ime, što znači kugla u boji, dolazi od činjenice da je crvenkaste boje. To je uzrokovano određenom vrstom vodika.
Unatoč ovoj boji, obično je nemoguće vidjeti kromosferu sa Zemlje bez posebne opreme. Jedina iznimka je tijekom potpune pomrčine Sunca, kada je mjesec izravno u liniji između Zemlje i Sunca. U ovom trenutku, kromosfera se pojavljuje kao niz crvenih mrlja oko čvrstog crnog kruga.
Logika bi sugerirala da bi kromosfera bila hladnija od ostalih dijelova sunčeve atmosfere jer je najudaljenija. U stvarnosti je znatno toplije i čini se da postaje toplije dalje od sunca. Sljedeći najbliži sloj, fotosfera, ima oko 7,250 stupnjeva Fahrenheita (4,010 stupnjeva Celzija), dok su dijelovi kromosfere gotovo 36,000 stupnjeva Fahrenheita (19,982 stupnjeva Celzija).
Jedna teorija za ovaj očiti nesrazmjer je da sadrži magnetska polja projicirana prema van iz fotosfere. Električne struje teku kroz ta polja od fotosfere do korone. Ovaj proces može izgubiti nešto energije u poljima, što proizvodi višu temperaturu. Smatra se da se energija može izgubiti zbog ometanja linija magnetnog polja i zbog toga što moraju oscilirati u pokušaju da se vrate u svoj izvorni oblik.
Kada je vidljiva, čini se da kromosfera teče. To je zato što se iz njega emitiraju plinovi na različitim valnim duljinama. Tijekom pomrčine 1868. godine, astronomi su primijetili svijetložutu liniju u kromosferi. Isprva su mislili da se radi o natriju, ali valna duljina je pokazala da se radi o elementu koji prije nije bio istražen. Nazvali su ga helij, prema grčkom nazivu za sunce, Helios. Tek 1895. znanstvenici su mogli izolirati helij na Zemlji.
Postoji znatna količina kretanja plinova unutar kromosfere. Najčešći su spikule, okomite perjanice plina koje se dižu od Sunca, a zatim natrag. Njihove parnjake su fibrile, koje putuju vodoravno i traju oko 20 minuta, dvostruko duže od spikula.
Kromosfera također može proizvoditi filamente, koji se sastoje od plazme koja je hladnija od okolnih plinova i stoga lakše vidljiva. To ponekad može dovesti do izbacivanja koronalne mase, gdje plazma potpuno napušta sunčevu atmosferu. To može utjecati na vremenske prilike u Sunčevom sustavu, a čak može utjecati i na svemirske letjelice i druge satelite.