Ο καιρός στη Γη, όσο πολύπλοκος κι αν είναι, οφείλεται σε γνωστές αιτίες και διεργασίες: Στη θέρμανση της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας της Γης από τον ήλιο, τις διαφορές στην ατμοσφαιρική πίεση και τα σταθερά και μεταβαλλόμενα μοτίβα των ανέμων. Αντίθετα, οι ηλιακές εκλάμψεις και οι άλλες πλευρές του αποκαλούμενου «διαστημικού καιρού», σχετίζονται με την αλληλεπίδραση μαγνητικών πεδίων και αερίων που είναι τόσο ζεστά, ώστε ιονίζονται (τα άτομα χάνουν ηλεκτρόνια σχηματίζοντας ένα νέφος από θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια). Αυτές οι αλληλεπιδράσεις δεν είναι απευθείας ορατές και συχνά είναι δύσκολο να οπτικοποιηθούν ακόμα και από ειδικούς.

Η βασική θεωρία για το πώς εμφανίζονται οι ηλιακές εκλάμψεις, δηλαδή η θεωρία της μαγνητικής ανασύνδεσης, χρονολογείται από τις δεκαετίες του 1950 και 1960. Ωστόσο, τα δεδομένα από σχετικές αστρονομικές παρατηρήσεις συσσωρεύονταν όλο αυτό το χρονικό διάστημα με τόσο αργό ρυθμό, που έκαναν πολλούς φυσικούς να αρχίσουν να αμφιβάλλουν για τη βασιμότητα της θεωρίας αυτής. Αλλά αυτή η κατάσταση άλλαξε τα τελευταία χρόνια.

Οι επιστήμονες συμφωνούν ότι η ενέργεια που απελευθερώνεται από μια ηλιακή έκλαμψη (ισοδύναμη με την ενέργεια από δισεκατομμύρια ατομικές βόμβες) πρέπει πρώτα να αποθηκευτεί μέσα στα τοπικά μαγνητικά πεδία του ήλιου. Αυτό το συμπέρασμα προκύπτει από το γεγονός ότι οι εκλάμψεις ξεπηδούν πάντα από τα τμήματα της ηλιακής επιφάνειας που ονομάζονται ενεργές περιοχές, εκεί, δηλαδή, που τα μαγνητικά πεδία είναι ισχυρότερα από το μέσο όρο του μαγνητικού πεδίου του άστρου μας. Είναι ακριβώς αυτές οι περιοχές που σηματοδοτούνται από τις ηλιακές κηλίδες. Εκεί, οι δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου τρυπούν την επιφάνεια και φτάνουν ως το ηλιακό στέμμα, δηλαδή το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας του ήλιου, εγκλωβίζοντας θερμά αέρια (εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου) μέσα στους βρόχους που σχηματίζουν. Αυτές οι θερμοκρασίες είναι ικανές να κάνουν το αέριο να εκπέμψει ισχυρότατη υπεριώδη ακτινοβολία, μέχρι και ακτίνες Χ. Οι εκλάμψεις, που εκτινάσσονται ορισμένες φορές από τις ενεργές περιοχές, ξεπηδούν από αυτά τα έντονου μαγνητισμού σημεία, κάνοντας το αέριο στους βρόχους να θερμανθεί περισσότερο από το συνηθισμένο, φτάνοντας ως και τα 40 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Πέρα από τη γενική σχέση μεταξύ εκλάμψεων και ισχυρών μαγνητικών πεδίων, οι λεπτομέρειες της εμφάνισης των εκλάμψεων και των εκτοξεύσεων ύλης από το ηλιακό στέμμα παραμένουν ως ένα βαθμό ασαφείς. Οι φωτογραφίες και οι άλλες πληροφορίες που έστειλαν στη Γη την τελευταία εξαετία τα διαστημόπλοια που στάλθηκαν να μελετήσουν τον ήλιο, επιτρέπουν τώρα στους επιστήμονες να επεξεργαστούν θεωρίες γι' αυτές τις λεπτομέρειες. Αν οι θεωρίες επιβεβαιωθούν, η πρόβλεψη του διαστημικού καιρού (που επηρεάζει τις δορυφορικές και επίγειες τηλεπικοινωνίες, τα ηλεκτρικά δίκτυα διανομής, τις διαστημικές αποστολές και την αεροπορία) θα μπορεί να γίνεται με την ευκολία που γίνεται σήμερα η πρόβλεψη του γήινου καιρού.