来自伽利略号的大气层数据同样证明那里的水比预计的少得多，原先预计木星大气所包含的氧是目前太阳的两倍（算上充足的氢来生成水），但目前实际集中的比太阳要少 。另外一个惊人的消息是大气外层的高温和它的密度 。
木星和其他气态行星表面有高速飓风，并被限制在狭小的纬度范围内，在连近纬度的风吹的方向又与其相反 。这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带，支配着行星的外貌 。光亮的表面带被称作区（zones），暗的叫作带（belts） 。这些木星上的带子很早就被人们知道了，但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现 。伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多（大于400英里每小时），并延伸到根所能观察到的一样深的地方，大约向内延伸有数千千米 。木星的大气层也被发现相当紊乱，这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动，不像地球只从太阳处获取热量 。
木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物，造就了五彩缤纷的视觉效果，但是其详情仍无法知晓 。
色彩的变化与云层的高度有关：最低处为蓝色，跟着是棕色与白色，最高处为红色 。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层 。
木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓（这个发现常归功于卡西尼，或是17世纪的Robert Hooke） 。大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆，总以容纳两个地球 。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了 。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区，那里的云层顶端比周围地区特别高，也特别冷 。类似的情况在土星和海王星上也有 。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间 。
木星向外辐射能量，比起从太阳处收到的来说要多 。木星内部很热：内核处可能高达20,000开 。该热量的产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的（行星的慢速重力压缩） 。（木星并不是像太阳那样由核反应产生能量，它太小因而内部温度不够引起核反应的条件 。）这些内部产生的热量可能很大地引发了木星液体层的对流，并引起了我们所见到的云顶的复杂移动过程 。土星与海王星在这方面与木星类似，奇怪的是，天王星则不 。
木星与气态行星所能达到的最大直径一致 。如果组成又有所增加，它将因重力而被压缩，使得全球半径只稍微增加一点儿 。一颗恒星变大只能是因为内部的热源（核能）关系，但木星要变成恒星的话，质量起码要再变大80倍 。
木星有一个巨型磁场，比地球的大得多，磁层向外延伸超过6.5e7千米（超过了土星的轨道！） 。（小记：木星的磁层并非球状，它只是朝太阳的方向延伸 。）这样一来木星的卫星便始终处在木星的磁层中，由此产生的一些情况在木卫一上有了部分解释 。不幸的是，对于未来太空行走者及全身心投入旅行者号和伽利略号设计的专家来说，木星的磁场在附近的环境捕获的高能量粒子将是一个大障碍 。这类“辐射”类似于，不过大大强烈于，地球的电离层带的情况 。它将马上对未受保护的人类产生致命的影响 。
伽利略号号飞行器对木星大气的探测发现在木星光环和最外层大气层之间另存在了一个强辐射带，大致相当于电离层辐射带的十倍强 。惊人的是，新发现的带中含有来自不知何方的高能量氦离子 。
木星有一个同土星般的光环，不过又小又微弱 。（右图）它们的发现纯属意料之外，只是由于两个旅行者1号的科学家一再坚持航行10亿千米后，应该去看一下是否有光环存在 。其他人都认为发现光环的可能性为零，但事实上它们是存在的 。这两个科学家想出的真是一条妙计啊 。它们后来被地面上的望远镜拍了照 。
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