Aktualnie znanych jest co najmniej 63 księżyce Jowisza. Do najważniejszych zalicza się szesnaście z nich: Metis, Adrastea, Amaltea, Io, Europa, Thebe, Ganimedes, Ananke, Leda, Himalia, Kallisto, Elara, Lyzitea, Karme, Pazyfae, Synope. Wraz z Jowiszem są one często nazywane małym Układem Słonecznym, w którym Jowisz to "Słońce", natomiast księżyce są planetami.

Największym naturalnym satelitą Jowisza jest Ganimedes. Jego średnica wynosi 5262 km, a jego niewielkie żelazowe jądro otoczone jest grubym płaszczem, ponad którym rozciąga się warstwa miękkiego lodu. Powierzchnię zewnętrzną zaś stanowi twarda lodowa skorupa. Widać na niej liczne ślady uderzeń meteorytów.

Kallisto wraz z Io, Europą i wspomnianym Ganimedesem jest największym księżycem Jowisza. Jego cechą charakterystyczną jest największe zagęszczenie kraterów uderzeniowych oraz jedna z najciemniejszych powierzchni spośród księżyców Jowisza.

Kolejnym i najjaśniejszym z księżyców jest Europa. Odkryta - podobnie jak wcześniej wymienione - przez Galileusza, składa się ze skalistego jądra, wody i zewnętrznej warstwy lodu, która doskonale odbija światło, dzięki czemu satelita ten jest bardzo jasny.

Ciekawym księżycem jest Io, który krąży stosunkowo blisko Jowisza. Jest on bardzo kolorowy, a cechę tę zawdzięcza (mieszanina kolorów: zielonego, czerwonego, pomarańczowego i żółtego) zawdzięcza siarce, która jest wyrzucana podczas gigantycznych erupcji z jego wnętrza. Obrazy z kamer sond Voyager 1 i 2 udowodniły, że na Io istnieją liczne czynne wulkany. Płynna siarka wyrzucana jest ponad powierzchnię tego księżyca z ogromną prędkością, która dochodzi nawet do 100m/s, zaś wysokość nieraz i do 300 km. Ze względu na brak wiatrów, lawa i popiół opadając wokół wulkanów tworzą niemal idealne okręgi. Część wyrzucanej w taki sposób pyłów przyczynia się do tworzenia licznych pierścieni okalających Jowisza.

Wokół planety powstał nawet cały system pierścieni złożonych z cząsteczek drobnego pyłu, wyrywanych przez meteoryty z innych księżyców Jowisza. Jednak jest on słabo widoczny, a o jego istnieniu przekonano się dopiero po misji Voyagera 1.

Poza czterema największymi, opisanymi powyżej księżycami, Jowisz posiada kolejne dwanaście dużych satelitów. Bliżej Jowisza - niż Io - odkryto cztery mniejsze księżyce, które mogą być jednak tylko fragmentami nieistniejących już satelitów. Małe księżyce, które krążą daleko od macierzystej planety mogą być też planetoidami, które za bardzo zbliżając się do niej, zostały przechwycone przez silne pole grawitacyjne Jowisza i w nim pozostały. Niestety zbyt wielkie odległości oraz wielkość Układu Słonecznego powodują, iż aktualnie nie mamy jeszcze szczegółowych wiadomości i fotografii na temat wszystkich znanych astronomom księżycom "olbrzyma" wśród planet.