起源理论是：它们由一连串火山喷出物或喷泉产生。
来自伽利略号两次接近木卫二发回的图片看来验证了早期的理论：木卫二上的环形山很少，只发现三个直径大于5千米的环形山。这表明它有一个年轻又活跃的表面。然而，旅行者号做了一小部分的表面高清晰度地图，木卫二的表面精确年龄是一个悬而未决问题。 [2] 但一些活动很显然正在发生，有些区域看来很像春天到来时两极海洋处冰块融化的情景。木卫二表面和内部的确切性质还不很清楚，但有一个表面“海洋”的确切证据。
木卫二是太阳系中另一颗与众不同的卫星。木卫二是太阳系中最明亮的一颗卫星，它之所以显得如此明亮是由于它表面有一层厚厚的冰壳，这层冰壳上布满了陨石撞击坑和纵横交错的条纹。木卫二的内部很可能是非常活跃的，在冰壳下面很可能隐藏了一个太阳系中最大的液态水海洋，这个海洋中极有可能存在着生命。
1994年，哈勃空间望远镜的Godda
d高解释度光谱仪观测到，木卫二的表面包裹着一层主要由氧构成的极其稀薄的大气（1地表气压约1微帕）。 在已知的太阳系的所有卫星当中只有七颗具有大气层（其他六星为木卫一、木卫四、 土卫二、 木卫三、 土卫六 和 海卫一）与地球不同，木卫二大气中的氧是非生物来源的。很可能是带电粒子的撞击和阳光中的紫外线线的照射使木卫二表面冰层中部分水分子分解成氧和氢，氢因原子量低而逃逸，原子量相对较高的氧则被保留下来。
木卫二与木星之间的平均距离为 670,900 千米，公转一周只须三天半的时间。它的轨道十分接近正圆，偏心率仅0.009。 跟其他的伽利略卫星一样，木卫二也被潮汐锁定，因而有一个半球永远朝向木星。由木星和其他卫星不同方向的重力牵引所转化成的热和能量为有可能发生的，冰层内部液化成海洋，以及驱动表层下的地质运动提供了必要的条件。
木卫二的主体构成与类地行星相似，即主要由硅酸盐岩石构成。它的表面由水覆盖，据推测厚可达上百千米（上层为冻结的冰壳，冰壳下是液态的海洋），1995到2003年期间环绕木星进行科学考查的伽利略号飞船所采集到的磁场数据表明，木卫二在木星磁场的影响下自身能够产生一个感应磁场，这一发现暗示着，其表层内部很可能存在与咸水海洋相似的传导层，木卫二可能还有一个金属性的铁核。
木卫二的表面大体光滑，很少有超过几百米的起伏，不过
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