ガリレオ衛星
イタリアの天文学者ガリレオ・ガリレイが1610年に発見した木星の４個の大きな衛星を「ガリレオ衛星」あるいは「ガリレオの４大衛星」と呼びます。イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストの４衛星です。明るさは約６等級で、７倍以上の双眼鏡や小望遠鏡でもよく見え、木星のまわりを回るようすはおもしろく、木星の影に隠れたり、木星面に黒い影を落としたり、さらに時期によっては衛星どうしの食を見ることができます。ガリレオはこの４大衛星の運動から地動説の確信を深めた伝えられています。
イ オ
1979年のボイジャー探査機によって火山噴火（ロキ火山）が発見されて大ニュースとなりました。これは太陽系天体中、地球以外で観測された最初の火山活動です。さらに1996年のガリレオ探査機の観測によって新たな火山噴火（ラ・パテラ火山）も確認された。月とほぼ同じ大きさのイオ程度の天体では、通常はすぐに冷えて火山活動を長期間維持することはできない（月は30億年前に活動を終えた）が、イオの場合は木星の強力な重力による潮汐摩擦によって活動が継続していると考えられます。表面の多くは硫黄に覆われ、火山活動にともなってまき散らされた噴出物がまだら模様をつくっています。
エウロパ
大きさは地球の月とほぼ同じである。エウロパの表面は例外的に滑らかでクレーターはほとんど見られない。この事から、形成以来地殻が大きく変動する過程を経てきたことを示しています。
明るく反射している表面には、幅数１０ｋｍ、長さ数１０００ｋｍの暗い線が複雑な網目のように広がっています。この大規模な網目の原因は、エウロパが現在も活動していてその中心核が熱いため、内部の力により表面の氷のプレートが常に動いているためか、木星の強力な潮汐力や他の衛星の引力がエウロパの氷のプレートを割り続けて氷殻下の物質がかき混ぜられた結果、表面に浮かび上がったガスや塵が凍りついて、暗い色をした縞状の線になったためと考えられています。
また、表面の長いしみのようなものは、断層から水がにじみ出て表層の氷を滑らかにした跡であろうと考えられ、エウロパの表面の約１００ｋｍ下には、岩と金属の中心核を包む液体の水の海洋が存在すると考えられています。
ガニメデ
火星の４分の３ほどの大きさを持つ太陽系最大の衛星です。ガリレオ探査機の観測によって強い磁場が発見され、中心に鉄に富む核の存在が推定されます。表面は、厚い氷に覆われていますが、暗くクレーターの多いリージョと呼ばれる地域と、明るい溝状地域のスルカスと呼ばれる地域に二分され、ガニメデの進化を探る手がかりとして関心を集めています。
ガニメデの地殻の下には、恐らく液体の水のマントルがあり、その下には、珪酸塩質の固い核があると考えられているが、はっきりしたことはわかっていません。
カリスト
表面は厚い氷に覆われていますが、反射能が４大衛星中で最小の17％です（ちなみにイオ63％、エウロパ46％、ガニメデ43％）。これはカリストの表面が氷と岩石の混合物で覆われ、さらに長期間にわたる隕石衝突や昇華による氷の蒸発によって、不純物が堆積したからと考えられます。カリストにはイオのような火山活動やエウロパやガニメデに見られるような構造運動による地形も確認されていません。あるのは無数の衝突クレーターや平坦化した巨大多重リング構造のみで、数十億年前の地形を保存していると考えられます。これは、カリストが４大衛星中最外周の衛星で、木星の潮汐摩擦の影響がもっとも小さいからと考えられています。
