La estación de Sol toma su nombre de la Puerta del Sol, la plaza que se encuentra justo encima de los andenes. Para los viajeros, Sol funciona hoy como una forma rápida de decir centro de Madrid, pero el nombre empezó como el de un verdadero umbral urbano: una puerta o postigo en el borde de la villa antigua.
El catálogo patrimonial del Ayuntamiento de Madrid ofrece la explicación oficial más clara. Indica que la Puerta del Sol tomó su nombre de un postigo de la muralla medieval que estaba decorado con un sol. Ese mismo relato sitúa el lugar originario fuera del recinto amurallado, antes de que el crecimiento de Madrid hacia el este convirtiera aquel borde en cruce de caminos y, más tarde, en centro de la capital.
Las historias populares añaden otros detalles, sobre todo la idea de que el nombre se relaciona con la revuelta de los Comuneros hacia 1520 o con una obra defensiva levantada entonces. Esas versiones forman parte de la leyenda de la plaza, pero no tienen la misma fuerza que la explicación del catálogo municipal y no conviene presentarlas como un hecho cerrado. La formulación más prudente es que el topónimo procede de una puerta o postigo de la muralla medieval asociado a un emblema solar, con una cronología temprana todavía mal documentada.
La historia del transporte explica por qué el nombre breve Sol adquirió tanta potencia. La ficha histórica de Metro de Madrid recoge que Sol fue cabecera de la primera línea del Metro, Cuatro Caminos-Sol, inaugurada el 17 de octubre de 1919. Las líneas 2 y 3 la convirtieron después en estación de enlace, y en 2009 se inauguró bajo la plaza la estación de Cercanías, llevando el ferrocarril suburbano al entorno del Kilómetro Cero.
La plaza situada sobre la estación explica el peso público del nombre. La Puerta del Sol reúne la placa del Kilómetro Cero, el reloj de la Casa de Correos de las campanadas de Nochevieja y la estatua del Oso y el Madroño, emblema heráldico de Madrid. La estación tuvo nombres comerciales de forma breve, como Sol Galaxy Note en 2012 y Vodafone Sol desde el 1 de junio de 2013 hasta el 1 de junio de 2016, pero el topónimo que ha perdurado es el antiguo: Sol.