Júpiter es más grande que todos los otros planetas unidos. Éste emite casi dos veces tanta energía como la que recibe del calor del Sol, que fue adquirida durante la acreción del planeta, así como del calor que es generado cuando el planeta gradualmente se contrae. Júpiter también tiene el campo magnético más poderoso de todos los planetas. El campo se extiende a una distancia de diez veces el radio del planeta y es la fuente de intensas descargas de ruido radial.

Júpiter está compuesto principalmente de hidrógeno (H) y helio (He). No tiene superficie sólida, únicamente capas de nubes gaseosas. En el centro del planeta está probablemente un núcleo rocoso con más de diez veces la masa del planeta Tierra. Las temperaturas en el núcleo exceden los 25.000ºK. Circundando al núcleo está una mezcla líquida de hidrógeno y helio que se ha comprimido en forma metálica bajo la intensa presión de las capas superiores del planeta.

En octubre de 1989 la nave espacial Galileo fue puesta en órbita para un viaje de seis años a Júpiter. Una sonda fue fijada para ser lanzada a la atmósfera joviana en 1995 con el fin de fotografiar porciones de Júpiter por un período de dos años.

Cuando es visto a través del telescopio, las nubes más altas de Júpiter aparecen como cinturones oscuros y zonas luminosas que abrazan el planeta y varían del amarillo oscuro al marrón y gris. Lo más probable es que estos colores sean causados por compuestos de amoníaco (NH₃) y sulfuro. El rasgo más obvio del planeta es la famosa Gran Mancha Roja de Júpiter. Es una enorme tormenta ciclónica, tan grande como dos planetas del tamaño de la Tierra situados lado a lado, y se ha observado desde la Tierra por más de 300 años.

Júpiter gira rápidamente sobre su eje, completando una rotación en menos de 10 horas. A causa de la fuerza centrífuga causada por esta rápida rotación, el diámetro de Júpiter es más grande en el ecuador de lo que es de polo a polo, dándole al planeta la forma de una esfera ligeramente achatada.

Júpiter y sus 16 satélites conocidos probablemente se formaron como un Sistema Solar en miniatura, una gran bola gaseosa que giraba rodeada por una nebulosa planetaria que finalmente se desplegó en el planeta y sus satélites (ver Formación y Evolución de los Planetas). Júpiter tiene un estrecho sistema de anillos, descubierto por la nave espacial Voyager 1 en 1979, que está compuesto por diminutas rocas y partículas del polvo.

Los cuatro satélites más grandes de Júpiter fueron los primeros objetos en el Sistema Solar que fueron descubiertos por medio del uso de un telescopio. Fueron observados primeramente por Galileo en 1610 y por eso son conocidos como los satélites Galileanos. En orden de distancia creciente al planeta, están Ío, Europa, Ganímedes y Calisto. Ío está compuesto de roca y es de un color anaranjado amarillento brillante debido a la abundancia de sulfuro en su superficie. En su órbita elíptica Ío es continuamente apretado dentro y fuera como un acordeón por la fuerte atracción gravitatoria de Júpiter y la débil atracción de los otros satélites Galileanos. Este efecto, conocido como doblez  periódica, genera fricción y calor interior en el satélite. Como resultado, Ío es volcánicamente hiperactivo: por lo menos diez volcanes haciendo erupción fueron grabados por los Voyagers 1 y 2.

Europa está compuesto principalmente de roca, con una lisa cubierta exterior de recientemente formado hielo cubierto con diseños de franjas oscuras y crestas. Al igual que Ío, Europa es internamente calentado por la doblez periódica y está continuamente renovando su superficie. El calor causa que el hielo se funda y que suba a la superficie de la cubierta exterior, formando nuevos flujos de lava de hielo sobre las regiones del planeta.

En contraste, Ganímedes y Calisto son fríos satélites geológicamente inactivos. Son ligeramente más grandes que Mercurio. Ambos tienen núcleos de roca que conforman cerca de la mitad de su volumen; la otra mitad es hielo. Ganímedes esta cubierto con trozos luminosos y oscuros. Las áreas oscuras son viejas superficies, llenas de cráteres. Las áreas luminosas son relativamente jóvenes y contienen cráteres que tienen brillantes líneas luminosas de hielo a la vista. Ganímedes era internamente activo hace pocos miles de millones de años, y se formaron muchas fracturas extensas en la superficie que fueron rellenadas con hielo o con agua que más tarde se volvió hielo. El hielo fue refracturado dentro de los complejos diseños observados hoy en día. La superficie de Calisto es completamente oscura y densamente llena de cráteres. Ha sido poca la actividad geológica que ha ocurrido en su superficie los pocos miles de millones de años pasados.

En 1992 la nave espacial Ulysses voló por Júpiter para estudiar sus campos magnéticos, plasma, polvo y rayos X. Éste halló que el campo magnético del planeta tiene un pulso tan preciso como un reloj que se extiende en medio del planeta. También observó que Ío es volcánicamente menos activo de lo que se pensó previamente.