สาเหตุการเกิดของพายุสุริยะจำแนกการเกิดได้เป็น 4 รูปแบบ[1] ดังนี้

ลมสุริยะ (อังกฤษ: solar wind) เกิดจากการขยายตัวของโคโรนาของดวงอาทิตย์ที่มีพลังงานความร้อนที่สูงขึ้น เมื่อขยายตัวจนอนุภาคหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และหนีออกจากดวงอาทิตย์ไปทุกทิศทาง จนครอบคลุมระบบสุริยะ โดยปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นบริเวณขั้วเหนือและขั้วใต้ของดวงอาทิตย์ ที่มีโพรงโคโรนา ขนาดใหญ่ ซึ่งโพรงคอโรนาเป็นที่มีลมสุริยะความเร็วสูงและรุนแรงพัดออกมาจากดวงอาทิตย์ในบริเวณนั้น ในขณะที่ลมสุริยะที่เกิดขึ้นบริเวณแนวใกล้ศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์จะมีความเร็วต่ำ ลมสุริยะที่เกิดขึ้นจากการขยายตัวของโคโรนาในแนวศูนย์สูตรดวงอาทิตย์นี้มีความเร็วเริ่มโดยเฉลี่ยประมาณ 450 กิโลเมตรต่อวินาที หลังจากนั้นจะเร่งความเร็วจนถึงราว 800 กิโลเมตรต่อวินาที[2]

เปลวสุริยะ (อังกฤษ: solar flare) เกิดจากการระเบิดอย่างรุนแรงที่เกิดขึ้นที่ชั้นโครโมสเฟียร์ และมักเกิดขึ้นเหนือรอยต่อระหว่างขั้วของสนามแม่เหล็ก เช่นบริเวณกึ่งกลางของจุดดำแบบคู่หรือท่ามกลางกระจุกของจุดดำที่มีสนามแม่เหล็กปั่นป่วนซับซ้อน[2] ซึ่งปล่อยพลังงานในรูปของแสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบต่างๆ ออกมาอย่างรุนแรง[1] แต่ในปัจจุบันนักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบกลไกการเกิดเปลวสุริยะอย่างแน่ชัด[2]

การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนา (อังกฤษ: Coronal mass ejection, CME) นักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเกิดขึ้นอย่างไร แต่พบว่ามันมักเกิดขึ้นจากปรากฏการณ์อื่นที่เกิดขึ้นระดับโคโรนาชั้นล่าง บ่อยครั้งที่พบว่าเกิดขึ้นร่วมกับเปลวสุริยะและโพรมิเนนซ์ แต่บางครั้งก็อาจเกิดขึ้นโดยไม่มีปรากฏการณ์สองอย่างนี้เลย นอกจากนี้ความถี่ในการเกิดยังแปรผันตามวัฏจักรของดวงอาทิตย์อีกด้วย ในช่วงใกล้เคียงกับช่วงต่ำสุดของดวงอาทิตย์อาจเกิดประมาณสัปดาห์ละครั้ง หากเป็นช่วงใกล้กับจุดสูงสุดของดวงอาทิตย์ ก็อาจเกิดขึ้นบ่อยถึงประมาณสองหรือสามครั้งต่อวัน[2]

อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ หรือ พายุสนามแม่เหล็กโลก (อังกฤษ: Geomagnetic storm) อาจเกิดขึ้นได้ 2 แบบ แบบแรกเกิดพร้อมกับเปลวสุริยะ[3][4] ส่วนอีกแบบหนึ่งเกิดจากการที่การปลดปล่อยก้อนมวลสารจากโคโรนาความเร็วสูงพุ่งแหวกไปในกระแสลมสุริยะทำให้เกิดคลื่นกระแทกเข้ากับสนามแม่เหล็กโลก โดยอนุภาคสุริยะพลังงานสูงจะเกิดขึ้นในบริเวณคลื่นกระแทกนี้[1]