太阳到地球究竟有多远？早晨和中午的太阳与地球的距离是一样的吗？这是在先秦寓言里，两个小孩求教于圣人孔子而孔子也无法回答的问题。
古希腊天文学家阿里斯塔克曾经试图用几何方法测定太阳到地球的距离。这种方法理论上是正确的，但需要测出角度的极小差值，不用现代的仪器是无法得到精确数据的。阿里斯塔克计算的结果是地球到太阳的距离为地球到月球距离的20倍。
1650年，比利时天文学家温德林用改进过的仪器重复阿里斯塔克的观测，断定地球到太阳的距离并不是到月球距离的20倍，而是240倍，即9600万km。这一结果仍然太小，但比过去有了很大进展。
阿里斯塔克根据发生日食、月食时月球和地球阴影比例的大小，推测太阳比地球大得多，月球比地球小1673年，法国天文学家卡西尼与里奇合作，首次利用火星大冲的机会，也就是在巴黎和赤道附近的法属圭亚那分别测量出两地间火星的视差，由此计算出地球到太阳的距离是13800万km，比真实的距离仅小7%。
20世纪60年代以后，科学家通过用雷达脉冲波束精确测定金星至地球的距离，然后推算出地球与太阳最近的距离约为1.471亿km，最远距离约为1.521亿km，日地平均距离为149597870km。这段距离相当于地球直径的11700倍，乘坐时速1000km的飞机要花17年才能到达太阳，发射11.23km/s的宇宙飞船也要经过150多天才能到达，太阳发出的光经过这段路程需要8分多钟。
1976年，国际天文学联合会将太阳到地球的平均距离定义为1天文单位，近似1.5亿km。太阳系里其他行星的距离也都用天文单位来表示。例如火星到太阳的平均距离为2.27亿km，相当于1.52天文单位；土星到太阳的平均距离为14.27亿km，相当于9.54天文单位；冥王星到太阳的平均距离为59.17亿km，相当于39.55天文单位。
现在，我们知道，早上、中午的太阳与地球的距离基本没有什么不同，而是视觉的误差和错觉造成的。利用一天之中气温的高低，并不能作为判定太阳与地球距离的依据，影响气温的因素复杂得很。