木星是人类迄今为止发现的天然卫星最多的行星，已发现79颗卫星。木星运动正逐渐地变缓。同样相同的引潮力也改变了卫星的轨道，使它们慢慢地逐渐远离木星。木卫一，木卫二，木卫三由引潮力影响而使公转共动关系固定为1：2：4，并共同变化。木卫四也是这其中一个部分，在未来的数亿年里，木卫四也将被锁定，以木卫三的两倍公转周期，以木卫一的八倍来运行。木星的卫星由宙斯一生中所接触过的人来命名（大多是他的情人）。

木卫可分为三群：最靠近木星的一群——木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五和四颗伽利略卫星等8颗轨道偏心率都小于0.01，顺行，属于规则卫星；其余均属不规则卫星。离木星稍远的一群卫星——木卫十三、木卫六、木卫十及木卫七，偏心离为0.11～0.21，顺行。离木星最远的一群——木卫十二、木卫十一、木卫八及木卫九，偏心率0.17～0.38、逆行。木卫一、木卫二、木卫三、木卫四于1610年由伽利略发现，称为伽利略卫星。1892年巴纳德用望远镜发现了木卫五其他卫星都是1904年以后用照相方法陆续发现的。“旅行者号”飞船于1979年发现了木卫十四，1980年又先后发现木卫十五和木卫十六。除四个伽利略卫星外，其余的卫星半径多是几公里到20公里的大石头。木卫三较大其半径为2631公里。

木星的四个伽利略卫星和木卫五的轨道几乎在木星的赤道面上。

木卫二Europa (英语发音"yoo Roh puh")，在1610年被伽利略发现，是木星的第六颗已知卫星，是木星的第四大卫星，在伽利略发现的卫星中离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点，直径达到3100公里，是太阳系天体系统中的第六大卫星和第十五大天体。哈勃望远镜的观察揭示出木卫二有一个含氧的稀薄大气（1e-11巴）。

太阳系中大约165颗卫星里只知道有7颗卫星（木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫二、土卫六和海卫一）拥有大气层。不像地球的大气中的氧，木卫二的氧并不是生物形成的。它最可能是由于太阳光中的电荷粒子撞击木卫二的冰质表面而产生水蒸气，然后分成氢气和氧气。氢气脱离，留下了氧气。

木卫二与木卫一的组成与类地行星相似：主要由硅酸盐岩石组成。但是与木卫一不同，木卫二其外层分布着厚度达100公里的冰层，由于其存在内部能量源，冰下深处或拥有液态水世界，该天体表面非常“光滑”，撞击坑数量较少，这说明“欧罗巴”星球的地质构造比较活跃， 从伽利略号发回的数据表明木卫二有内部分层结构，并可能有一个小型金属内核。

2013年12月11日，美国NASA宣布，木卫二表面发现黏土质矿物或可育成新生命。木卫二表面布满了冰层，冰层温度在零下26度左右冰层下有海洋，比地球最深的海洋还要深96公里。

2016年9月26日消息，美国宇航局专家杰夫·尤德称，木卫二的地下海洋被认为是太阳系中最有希望存有生命的地方。