Belső felépítése
Légköre hatalmas, mintegy 1000 km vastag lehet. Ez alatt található a folyékony állapotban lévő hidrogénréteg. (Valószínűleg nincsen éles átmenet a gáz és a folyékony halmazállapotú rétegek között.) Ez a hidrogénréteg 30 ezer km vastag, de alján már akkora a nyomás, hogy a hidrogénmolekulák elektromosan vezető protonok és elektronok halmazára bomlanak fel. Ennek az anyagnak tulajdonságai sok tekintetben a fémekére emlékeztetnek, ezért folyékony fémes hidrogénnek nevezik. Mélyen a bolygó belsejében, 60.000 km mélységben kőzet és fém keverékéből álló szilárd mag van. Ez a Jupiter tömegéhez képest kicsiny, de tízszer akkora tömegű, mint a Föld.
A Jupiter nagyjából másfélszer annyi hőt sugároz ki, mint amennyit a Naptól kap, tehát saját hőtermeléssel rendelkezik. A fémes és molekuláris hidrogénrétegek találkozásánál a molekuláris hidrogén a fémesre lecsapódik, ez pedig térfogatcsökkenéssel jár. A Jupiter plusz hőtermelése így az égitest rendkívül lassú globális összehúzódásából származik, a bolygó sugara évenként nagyjából 1 milliméterrel csökkenhet. A légkör nagy hőkapacitása miatt nincsen napi hőingás.
Kémiai összetétele
A Jupiter felső légköre atomszám szerint 93% hidrogénből és 7% héliumból áll, molekulaszám szerint 86% hidrogénből és 13% héliumból. Mivel a héliumatom négyszer nagyobb tömegű, mint a hidrogénatom, az összetétel változik, ha a tömegarányt nézzük. Ez alapján a légkör 75%-a hidrogén, 24%-a hélium, 1%-a más elem. A bolygó belseje sűrűbb anyagot tartalmaz, nagyjából 71% hidrogént, 24% héliumot és 5%-a más elemeket.A légkör nyomokban tartalmaz metánt, vizet, ammóniát és szilícium alapú összetevőket. Található még szén, etán, hidrogén-szulfid, neon, oxigén és kén. A légkör külső rétege tartalmaz fagyott ammóniakristályt is. Infravörös és ultraibolya mérésekkel benzolt és más szénhidrogént is kimutattak.
Légköre
A bolygó atmoszférájában a hidrogén és a hélium a leggyakoribb elem. Az égitest légköre differenciálisan rotál, azaz az egyenlítő környékén gyorsabban fordul körbe, mint a sarkoknál. A pólusok környékén egy fordulat megtételéhez nagyjából 5 perccel több idő szükséges, mint az egyenlítőn. A légkör rendkívül színgazdag, a különféle árnyalatok különböző magasságokban elhelyezkedő, különböző összetételű felhőket jelentenek. A Jupiter képét az egyenlítővel párhuzamos felhősávok uralják, melyek a gyors tengelyforgás következtében rendkívül stabilak. A felszálló légáramlatok világosabb sávokat alkotnak, ezek teteje kb. 20 km-rel magasabban húzódik a zónákénál, amelyek sötétebb és hidegebb leszálló légtömegek. A gyors tengelyforgás miatt nagy Coriolis-erő lép fel, és ez viharos erősségűvé teszi a függőleges légmozgásokat. Az egyenlítő környékén egy hatalmas sáv található, amely felszálló légáramlatot képvisel, itt a szél keleti irányba fúj kb. 100 m/s-os sebességgel. Innen a pólusok felé közeledve csökken a szélsebesség, és keleti illetve nyugati szelek váltják egymást az emelkedő illetve süllyedő légtömegeknek megfelelően. Lehetséges, hogy a földihez hasonlóan a beeső napsugárzás hozza létre őket, azonban vannak olyan jelek is, amelyek más folyamatokra utalnak. Az óriásbolygók légkörzésének vizsgálatakor az Uránusz bolygót szokták példaként felhozni. Az Uránusznál szintén az egyenlítővel párhuzamos szélrendszert lehet megfigyelni, azonban a bolygó forgástengelye gyakorlatilag a pályasíkban fekszik – tehát semmi köze sincs a beeső napfény mennyiségéhez. Egyes elképzelések szerint belső konvektív áramlások táplálják a légmozgásokat. A Jupiter felső felhőrétegeit ammóniakristályok alkotják, ezek alatt NH4SH, majd vízjég kristályok találhatók, végül pedig folyékony vízcseppek.
A heves légmozgások miatt sok örvény alakul ki a légkörben, amelyek rövidebb-hosszabb élettartamúak, legismertebb közülük a Nagy Vörös Folt. Ez a képződmény a déli félteke 22 fokos szélességén található. Mérete változékony, hossza az eddigi megfigyelések alapján 26-48 ezer km, szélessége 10-15 ezer km között változott – azaz légköri örvény létére nagyobb Földünknél. Élettartama rendkívül hosszúnak tűnik, első említése még az 1600-as évek közepéből maradt fenn. Színét és helyzetét lassan változtatja, nincs a bolygónak valamely pontjához rögzítve. Déli szélén kelet felé fújó 80 m/s-os, északi szélénél nyugat felé fújó 50 m/s-os szelek vannak. A foltban a gáz forgása az óramutató járásával ellentétes, belsejében az áramlások hatására spirális felhőszerkezet alakul ki, itt a rotáció periódusa 6 nap körüli. Egy állandósult anticiklonszerű, magasnyomású légköri zavar lehet.
Forgása és keringése
A Jupiter naptávolsága (a pálya fél nagytengelye) 778,57 millió km (5,20 Csillagászati Egység), (sziderikus) keringési ideje 4332,589 nap, azaz 11,862 év. Napközelségben (perihélium) 740,52 millió km, míg naptávolban (aphélium) 816,62 millió km a Naptól való távolsága.
Alakja a gömbtől erősen eltér, a gyors tengelyforgás miatt. Sarki átmérője 134 000 km, egyenlítői átmérője 143 000 km, azaz a Nap átmérőjének kb. 10%-a. Az egyenlítői sáv – ez az egyenlítőtől északra és délre 10 foknyi távolság – forgási periódusa 9 óra 50 perc 30 másodperc, a nagyobb szélességeké 9 óra 55 perc 40 másodperc. Az egyenlítői sáv gyorsabb forgási periódusa valószínűleg egy erős légköri áramlásnak köszönhető, amely a bolygó forgási irányával megegyező irányú (azaz nyugatról keletre mozog). Tengelyferdesége mindössze 3,13°, így a bolygón nincsenek jelentős évszakoknak megfelelő változások, ellentétben a Földdel, vagy a Marssal.
Mágneses mezője
A Jupiternek kiterjedt és erős mágneses mezeje van, melyet a benne keletkező örvényáramok hoznak létre a fémes hidrogénben. A mágneses pólusokat összekötő tengely 11 fokos szöget zár be a forgástengellyel. A mágneses mező húszezerszeresen múlja felül a földit. A Jupiteren is sarki fény keletkezik az északi és déli pólusnál. A mágneses mező által befogott töltött részecskékből a Jupiter egyenlítője mentén korong képződik. Ebben a korongban elektromos áramlás van. A magnetoszféra csóvája egyes szakemberek szerint 600 millió km hosszú is lehet.
Gyűrűrendszere
A Jupiter gyűrűrendszerét 1979-ben fedezték fel a Voyager-1 által készített egyik felvételen. Ezt a három részből álló, vékony, halvány gyűrűt a négy belső holdjáról kikerült porméretű részecskék alkotják.
A Szaturnusz gyűrűivel ellentétben ezek kevesebb jeget tartalmaznak. A gyűrűrendszer három fő részre osztható: az apró részecskék alkotta legbelső gyűrű (halo), a viszonylag fényes középső gyűrű és a kettős külső gyűrű (Gossamer Ring)
Holdak
A Jupiternek 2019-ben 79 holdja ismert. A négy legnagyobbat – Io, Europa, Callisto, Ganymedes – Galilei-holdaknak nevezik, felfedezőjük Galileo Galilei után, aki 1610-ben észlelte őket. A következő négy évszázadban további kilenc kisebb holdat fedeztek fel a csillagászok földi távcsöveikkel. 1979-ben a Voyager–1 űrszonda három újabbat talált, ezzel az ismert holdak száma 16-ra emelkedett. Később a fejlettebb technológiáknak köszönhetően további holdakat fedeztek fel a csillagászok; ezek kicsi, átlagosan 3 km átmérőjű aszteroidák, amelyeket befogott a Jupiter gravitációs tere. A jelenlegi 79 hold a második legtöbb a Szaturnusz után, amennyi bármely más bolygónak van, de valószínűleg még több kisebb, ismeretlen hold kering a Jupiter körül.