Heliosfera je veliki mjehur u svemiru koji stvara Sunčev vjetar sa Sunca. Na rubovima heliosfere, solarni vjetar sudara se s plinovima iz međuzvjezdanog medija i prestaje biti dominantno svemirsko vrijeme. Heliosfera je ogromna – njezina najbliža granica udaljena je oko 100 AJ (astronomskih jedinica ili udaljenosti Zemlje i Sunca), dok je njena najdalja granica udaljena 200-300 AJ. Heliosfera je oblikovana eliptično, poput repa kometa, zbog brzog kretanja Sunca kroz međuzvjezdani medij dok kruži oko galaktičkog središta.
Kao što je navedeno, uzrok heliosfere je solarni vjetar. Sunčev vjetar je neprekidni tok nabijenih čestica, uglavnom slobodnih elektrona i protona, koji teku od Sunca brzinom od 400 do 700 km/s (oko 1,000,000 mph). To radi do 6.7 milijardi tona na sat, odnosno mase jednake Zemlji svakih 150 milijuna godina. Iako ovo zvuči puno, zapravo je vrlo difuzno zbog ogromnog prostora.
Osim solarnog vjetra, heliosferu održava i Sunčevo magnetsko polje koje se proteže prema van najmanje 100 AJ, a ima oblik sličan haljini balerine koja se vrti zbog Sunčeve rotacije svakih 27 dana. Ova struktura, heliosferni strujni sloj, stvara mreškanje u cijeloj heliosferi, a uz samu heliosferu najveća je struktura u Sunčevom sustavu.
Osim heliosferskog strujnog sloja, heliosfera ima i drugu strukturu. Na primjer, postoji krajnji udar, granica oko 70-90 AJ od Sunca gdje solarni vjetar prelazi iz nadzvučnog u podzvučni. Ovu granicu prešla je svemirska sonda Voyager II 2007. Naime, sonda ju je prošla pet puta, jer granica fluktuira zbog odgovarajućih fluktuacija u sunčevom izlazu, uključujući solarne baklje. U svemiru je brzina zvuka daleko veća nego na Zemlji (oko 100 km/s), pa se solarni vjetar i dalje brzo kreće na ovoj udaljenosti, samo ne dovoljno brzo da premaši brzinu zvuka.
Dalje od završnog šoka je heliopauza, gdje se nabijene čestice sunčevog vjetra sudaraju s česticama međuzvjezdanog medija, i pramčani udar, gdje solarni vjetar uopće prestaje imati bilo kakav učinak na međuzvjezdani medij. Naše svemirske sonde još nisu dosegle ni jedno ni drugo, ali bit će do 2020. Uz to, Interstellar Boundary Explorer, lansiran 2008., pružit će vrijedne informacije o međuzvjezdanoj granici.