在古代的天象记录中，主要记载的日食发生的时间和地点，很少描述和探讨日全食时所见的形象。在1605年的日全食时，开普勒似乎是西方第一位评论日冕的天文学家。直到1706年日全食时，巴黎天文台台长卡西尼把日轮周围的淡淡光辉比喻为“冕”，认为是某种形式的“黄道光”。黄道光是黄昏后在西方天空或拂晓前在东方天空看到沿地球公转轨道面——黄道面附近的微弱光锥，这是黄道面附近的行星际尘埃散射太阳光而形成的。
哈雷观测了1715年4月22日的日全食，在当年的英国《皇家学会哲学会刊》上描述了日冕的形状和红色的日珥。他认为日冕是由于月球存在稀薄大气的缘故，写道：“月球东侧被太阳光暴晒了两星期，自然可以认为，较热的月球大气对太阳光产生了某种吸收效应；相反地，西侧则在黑暗与寒冷中度过了两星期，不会出现任何吸收作用。”18世纪天文学的顶尖人物赫歇耳认为，太阳是颗寒冷的固态天体，表面覆盖一层发光云，除了大小和距离，跟其他行星没有什么重大差别。这两种观点被后来的观测事实完全否定了。
英国业余天文学家贝利目睹了1836年的日全食，发表的报告描述道，食甚时在月球边缘出现了一串由太阳光形成的亮珠。现在称之为“贝利珠”，实际是从月球边缘的山隙穿过的太阳光。他的描述推动了天文学界关注1842年的日全食现象。他激情地描述当时的情景：“街上传来的巨大喝彩声惊动了我，就在同时，我又见到耀眼的壮观现象，为之震惊。这种震惊是难以想象的，因为在一瞬间，月球的黑影突然被冕状辉光包围。我原以为，月球完全遮住日轮时，其周围会出现亮环，根本没有想到会目睹如此壮丽而又真实的奇观，虽然观众无一例外地交口赞美与喝彩，但我必须承认，在那异常美妙而骇人惶恐的现象中，同时会有些东西。而最引人注目的是，月球周围出现了三个庞大隆起物（这是‘日珥’）。”
此后的50年中，对于看到的日食现象，尤其日冕是某种光学幻觉还是太阳的真实部分，发生了一场大争论。当时的很多科学家可能倾向于幻觉，把日冕归因于月球边缘处的或地球大气的光散射。在1860年的日全食时，德拉鲁和塞基在相隔约400千米的两地拍摄了日冕照片，对比表明，两幅照片有很多同样的特征，说明日冕不可能是地球原因产生的。1870年的日全食观测再次得到同样的验证。不过，还不够充分并令人完全信服。
在1868年的日全食观测中，美国的坎贝耳发现日冕光是强偏振的。光辐射是电磁波，交变电场在垂直于传播方向振动。通常太阳光的电场向量是（垂直传播方向的）各方位都有的，不显示偏振，即非偏振光；当太阳光被小粒子散射到跟原来传播方向很大角度的方向，就会发生强偏振——电场向量主要在某特定方位，而散射到小角度方向就不会强偏振。偏振片只允许平行于其特殊（“轴”）方位的电场透过，可以检测偏振性质。因此，坎贝耳认为，日冕是由太阳附近（大角度散射）的，而不是地球大气（小角度散射）的粒子所组成。这成为日冕是太阳的真实部分的强力证据。
早在1666年，牛顿就用三棱镜把太阳光分解为七色彩带——光谱。1814年，夫琅和费用他制成的光谱仪发现，太阳光谱有很多暗的谱线，称为“夫琅和费谱线”。1858～1859年，化学家本生和物理学家基尔霍夫合作，做了很多化学元素的光谱实验。基尔霍夫总结出2条定律：①每一种元素都有自己的特征谱线；②每一种元素都可以吸收它能够发射的谱线。他们把太阳的夫琅和费谱线与一些元素的谱线对比，很快证明出太阳上有氢、钠、铁、钙、镍等元素。后来，又认出很多其他元素，说明太阳也是由地球上存在的元素组成的。
坎贝耳对日冕的解释也受到质疑：如果坎贝耳的解释是正确的，则散射光谱应当见到夫琅和费谱线，但当时未观测到。直到1871年，法国天文学家让森才在日冕光谱上观测到夫琅和费谱线，尤其是黄色的钠吸收线，证明了日冕是太阳附近粒子组成的；而且，他在日全食时，还观测到氢的发射线，这应是炽热的氢气体发射的。尽管这使得情况更加复杂，但都有利于日冕真实属于太阳的观点。
在1875年到1882年期间，天文学家拍摄了多次日全食的日冕，注意到大多日冕形态呈现系统的变化。1871年，让森把日冕形态比作大丽花的花瓣，而1878年，日冕主要在太阳赤道方向延伸很远。1871年和1878年分别是太阳黑子数目周期性变化的极大和极小，说明日冕形状与黑子数目变化有关，成为日冕真实属于太阳的有利证据。到1890年，天文学家才公认日冕是太阳的外部大气。
跟日冕的情况不同。1851年的日全食观测中，看到月球遮住太阳的过程中，月球边缘显露的隆起物或突出物日珥总是在日轮边缘的位置不变，因此，天文学家几乎毫无困难地公认，日珥是属于太阳的。