בתקופות עתיקות ולאורך ימי הביניים, המלומדים חשבו שכדור הארץ היה במרכז והשמש והכוכבים הסתובבו מסביבו. במאה ה 16 הציע ניקולס קופרניקוס לראשונה את התיאוריה ההליוצנטרית, המתארת את השמש במרכז וכוכבי הלכת מסתובבים מסביבה. במאה ה 17 נבנה הטלסקופ הראשון וגלילאו ערך הסתכלויות מדעיות בשמש. מאוחר יותר השתמש אייזק ניוטון בפריזמה (מנסרה) כדי להראות שקרן אור הנראית לבנה, מורכבת למעשה מכל צבעי הקשת. היום אנו יודעים שהשמש משפיעה על אקלים כדור הארץ ותומכת בחיים באמצעות תהליך הפוטוסינתזה.

הזווית שבה נמצאת השמש בשמים בצהרים (ביחס לזניט), אחראית על אדפטציות ביולוגיות רבות, כולל צפיפות הפיגמנטים בעורם של בני אדם (צבע עור) באזורים שונים של העולם. לקרניים האולטרה סגוליות יש תכונות אנטיספטיות, הן יוצרות ויטמין D בגוף האדם, אך גם עלולות להזיק לעיניים ולעור. מערבולות והתפרצויות של גזים מפני השמש, הופכות לרוחות עזות, היוצרות מופעים צבעוניים בשני קוטבי כדור הארץ, כגון זוהר הקוטב הצפוני ( Aurora Borealis ), והדרומי (Aurora Australis ).

השדה המגנטי של השמש מכסה את מרחב החלל של כוכבי הלכת, וקיימת פעילות מחזורית של 11 שנה, המגיעה לשיאה בשליחת לשונות אש ענקיות (כמו בהר געש) למרחק רב. סערות שמש אלו (Solar Flares), קיימות כל הזמן, אך בשיאן הן משפיעות על מערכות טבעיות בכדור הארץ, ועלולה להשפיע לרעה גם על החיים המודרניים של האדם, שקיומו ורווחתו תלויים בטכנולוגיה. עלולים להיות שיבושים בתקשורת לוויינים, במערכות חשמל, ניווט, אינטרנט ועוד. חוקרי נ.א.ס.א טוענים, שהנזקים שעלולים להיגרם למערכות שונות בכדור הארץ, בשנת 2012 , יסתכמו במיליארדים רבים של דולרים.

מעריכים שהשמש נוצרה לפני כעשרה מיליארד שנים וכבר ניצלה 50% מכמות המימן שבמרכזה, וצבעה הפך מכחלחל, ללבן צהבהב. היא נמצאת במחצית חייה ותגווע בעוד 10 מיליארד שנים יחד עם כדור הארץ. מערכת השמש, כוללת את השמש שהיא כוכב שבת (Star ) המכיל מסה של 99.8% ויתר תשעת כוכבי הלכת (Planets ) המקיפים אותו, מכילים מסה של 0.2% (מתוכם יופיטר – צדק מכיל את רוב המסה). מערכת זו נוצרה מענני אבק וגז והשמש נוצרה בעיקר מגז מימן. השמש מורכבת מ 70% מימן 28% הליום ועוד 2% מתכות. בתוך השמש נוצרת אנרגיית חום רבה בתהליך מיזוג גרעיני מימן (Nuclear fusion ). קרינת אור השמש מוחזרת (כמו ראי) מכוכבי הלכת, שאינם מייצרים חום ואור בתוכם.

מרחק כדור הארץ מהשמש 150 מיליון ק"מ, מהירות האור 300 אלף ק"מ בשנייה, קוטר השמש 1.4 מיליון ק"מ, שהוא פי 100 מקוטר כדור הארץ. השמש יכולה להכיל בנפחה למעלה ממיליון כוכבי "ארץ". הטמפרטורה במרכז השמש (ברדיוס של 25%) היא 15 מיליון מעלות צלזיוס ובפני השמש (פוטוספרה) הטמפרטורה היא רק 6000 מ"צ. הלחץ האטמוספרי במרכזה הוא של 250 מיליארד אטמוספרות, עם צפיפות של פי 150 מזו של המים.