Die Oberflächentemperatur lässt sich aus dem Sonnenspektrum ableiten, also - einfach gesagt - aus ihrer Farbe. Das Sonnenspektrum kann man durchaus messen, so wie die Spektren von vielen anderen Sternen auch, obwohl diese sehr weit von uns entfernt sind.
Auf die Temperatur im Kern kann man auf Grund von Annahmen über den Aufbau der Sonne und den Mechanismus, der sie zum Leuchten bringt, schließen. Die Quantenphysik sagt uns, wie heiß ein Stern in seinem Innersten sein muss, so dass unter Berücksichtigung der beobachtbaren Eigenschaften der Sonne Protonen miteinander so verschmelzen, dass das Ergebnis der Rechnung mit der Intensität der beobachteten Strahlung übereinstimmt.