木星の衛星のうち群を抜いて大きな４つの衛星は、１６１０年１月７日にガリレオ・ガリレイによって発見されたので、ガリレオ衛星と呼ばれている。地球の衛星である月の直径は３４５６ｋｍだから、木星から地球を見れば月はイオとエウロバの間くらいの大きさに見えるだろう。ではガリレオ衛星を木星に近い側から見てみよう。下の図は左から順にイオ、エウロパ、ガニメデ、カリストである。なお軌道半径は木星の半径を基本の１単位としてある。

　

イオ：（直径３，６４２ｋｍ／公転周期１．７６９１日／軌道半径５．９０５）
　イオは地球の月より1回り大きい天体で、木星の強力な重力の影響により太陽系で最も活発な火山活動を行っている星だ。火山は常に噴火し続けていて硫黄や酸素、ナトリウムやイオンのガスを噴き出しており、このガスが赤や黄色やオレンジの斑点に見える。このガスはやがて木星の磁気圏を満たし、巨大オーロラの起源になったり、高エネルギー粒子の種になっている。イオと木星の間には強い電流が流れているが、これは木星の磁場から生じたものだろうと言われている。イオは広大な磁気圏に大量の物質を振りまいている。

エウロパ：（直径３，１３０ｋｍ／公転周期３．５５１２日／軌道半径９．３９７）
　この星についてわかっていることはまだあまりない。表面はビリヤードの玉みたいにつるつるだが、厚い氷で覆われている。表面の黄色い筋は、水かシャーベット状の氷からなる冷凍火山活動の名残であると推測されている。その氷の数十ｋｍ下には塩水の海が広がっていて、単細胞生物やバクテリアが生息している可能性があると科学者たちは考えている。

ガニメデ：（直径５，２６８ｋｍ／公転周期７．１５４５日／軌道半径１４．９９）
　月の１．５倍ほどもあり、太陽系の衛星の中で最も大きく、水星や冥王星よりも大きい。星の中心部は岩石で、その外はぶ厚い氷で覆われている。塵や岩石を含んだ古く暗い領域と、地殻活動で生じた断層の隙間から水が染み出して凍った明るい領域がある。地表に残された峰や溝から、このクレーターだらけの星があとから歪んだことが分かっている。

カリスト：（直径４，８０６ｋｍ／公転周期１６．６８９０日／軌道半径２６．３７）
　全体が氷と岩石が混ざったものでできている凍りついた暗い星。クレーターだらけで平らなところがないほどデコボコした表面は水星や月に似ているが、このクレーターは氷の地殻にあいた穴である。巨大な天体が衝突した跡である大きな多重リングクレーターがいくつもある。表面を覆っている２００ｋｍの氷の下には、深さ１万ｋｍの海が広がっていると考えられている。なおカリストの２６０公転周期は４３３９．１４日で、ほぼ木星公転周期４３３２．５７６日に等しい（誤差６．５日）。