太阳的实际大小在很长的时间内不会发生改变，除非等到太阳中的氢即将告尽时。但是太阳的视大小一天之中会有变化，一个是真实的，一个是感觉的变化。
真实的变化是由于日出和日落时，太阳光线和地平面之间夹角最大，穿过的大气最后，折射作用最强，看起来最大，正午时特别是直射时，光线和法线一致，不会或者发生很小的折射作用，看起来就小。感觉的变化，是心理学中错觉的一种，日出日落时，太阳的背景是地面众多的建筑、树木等，使得他显得大一些，而正午，背景则是空旷的天空，使得太阳显得小一些。
这就象大海中的船看起来很小一样。
关于太阳离人在不同时间的远近问题，通俗的解释是这样：由于地球的自转和公转，太阳在早晨和中午与人的距离确有一些变化，但微乎其微，凭肉眼难以觉察。
由于中午的照射角大，地球表面获得的热能多，因而气温高早晨照射角小，因而气温低。至于太阳“早晨大，中午小”，则完全是人视觉上的错觉，由于早晨背景小而暗，因此觉得太阳大一些，而中午则有广阔而明亮的天空做太阳的背景，看起来就觉得它小一点了。
事实上，太阳任何时候都一样大，从视觉效果来讲是不一样大的，早上、傍晚看起来大，是因为人们往往以树、房屋为参照来观察的，中午看起来小，是因为人们往往是以天空为参照来观察的
