15世纪时，人们普遍认为，地球由于自转引起了按一定周期变化的昼与夜的交替，并且太阳系内许多其他行星也都存在着自转现象。但对于太阳系的主要成员是否也有自转还不敢肯定。
1612年，伽利略发表了关于太阳黑子的活动记录，其中又发现黑子位置并非固定不变，也发现了太阳确实有自转。伽利略估计，“太阳自转周期大约为一个太阳月”，德国数学教授沙伊纳也曾有过类似的观测。
到19世纪中叶，英国天文爱好者卡林顿对太阳黑子和太阳自转周期进行了详细观察，由于太阳不是一个固体球，而是气体球，因而它的各个部分自转是不同的，这是卡林顿的发现。
太阳自转周期随纬度不同而变化，赤道地区自转周期为25天，纬度为40度的地区自转周期为27天，80度地区为35天，太阳自转的平均一周期为25.4天，在地球上测量太阳的自转周期平均为27.3天。
太阳自转除了因纬度变化而不同外，自转速度也是不均匀的。在20世纪初时，人们测定太阳自转速度的变化差不多是太阳自转平均速度的1/4000。1970年，有些科学家还提出，太阳的自转速度每天都在变化，它的变化速度是在一个极大值与极小值之间，这似乎令人感到难以解释。
研究太阳自转还包括太阳大气层的自转问题。一般来说，在大气低层的自转情况也基本上随纬度而变化，在大气中上层的自转没有什么明显变化。此外，太阳自转还涉及到太阳黑子的分布问题。这些研究还是初步的，还有许多问题需要进一步研究。