木星在古代便已为天文学家所知，并出现在许多文化的神话与宗教信仰中。古罗马人以罗马神话中的众神之王朱比特（Jupiter）为它命名[12]。古代中国则称木星为岁星，取其绕行天球一周为12年，与地支相同之故[13]。从地球观察时，木星可达视星等−2.94，是平均而言夜空中第三亮的天体，仅次月亮和金星。（火星在其轨道的特定点上时能短暂与木星的亮度相比。）
木星主要由氢组成，其次为氦、占总质量的四分之一；岩核则由含有其他较重的元素。形状由于自转快速而呈现扁球体（赤道附近有略微但明显可见的凸起）。外大气层明确依纬度分为多个带域，各带域相接的边际容易出现乱流和风暴。最显著的例子是大红斑，最晚在17世纪时人们便以望远镜首度发现它的存在。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层。木星至少有63个卫星，其中有4个主要卫星、1610年由伽利略发现，合称伽利略卫星。卫星中体积最大的木卫三直径甚至大于水星。
木星至今已有数艘无人太空船前往探勘，包括早期的先锋计划与航海家计划探索任务，以及后期的伽利略号。最近一次则是2007年2月底、目标冥王星的新视野号太空船。新视野号并借由木星的重力助推做加速。未来有关木星系统的探索计划仍持续推动着，目标包括木卫二可能存在的覆冰液态海洋。
结构
木星是四个气体行星（又称类木行星）中的一个：即不以固体物质为主要组成的行星。它是太阳系中体积最大的行星，赤道直径为142984千米。木星的密度为1.326 g/cm³，在气体行星中排行第二，但远低于其他四个类地行星。
成分
木星的高层大气是由体积或气体分子百分率约88–92%的氢和约8–12%的氦所组成（见右方表格）。由于氦原子的质量是氢原子的两倍，探讨木星的质量组成时比例会有所改变：大气层中氢和氦分别占了总质量的75%及24%，剩余的1%为其他元素，包括微量的甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层有冷冻的氨的晶体[14][15]。木星上也透过红外线及紫外线测量发现微量苯和烃的存在[16]。
木星大气层中氢和氦的比例非常接近原始太阳星云的理论组成。然而，木星大气中的惰性气体是太阳的二至三倍。高层大气中的氖只占了总质量的百万分之二十，约为太阳比例的十分之一[17]。氦也几乎耗尽，但仍有太阳中氦的比例的80%[18]。这个差距可能是由于元素降水至行星内部所造成。
由光谱学分析而言，土星被认为和木星的组成最为相似，但另外的气体行星、天王星与海王星相较之下所含氢和氦的比例较低[19]。然而，由于没有太空船实际深入大气层的分析，除了木星之外的行星至今仍没有重元素数量的精确数据。
质量
木星是太阳系其他行星质量总和的2.5倍，规模非常巨大，它和太阳的质心位在光球、距太阳中心1.068太阳半径处。它的直径是地球的11倍之多，但不比地球密实。木星的体积等同于1321个地球，而质量却只有318倍[4][20]。木星的半径是太阳半径的十分之一[21]，质量是0.001倍太阳质量，因此它的密度和太阳相去不远[22]。科学家常用“木星质量”（MJ或MJup）来形容其他天体的质量，尤其是系外行星和棕矮星。例如，行星HD 209458b为0.69木星质量，行星柯洛7b则是0.015木星质量[23]。
物理特征
木星是一个巨大的液态行星，最外层是木星的大气。随着深度的增加，氢逐渐过渡为液态。在离木星大气云顶一万千米处，液态氢在高压和高温下成为液态金属氢。据推测，木星的中心是一个含硅酸盐和铁等物质组成的核区，核区的质量约是地球质量的10倍。核区物质在极高的温度和极高的压力之下，物态难以预测，不太可能为固态。核区边缘与外围物质没有明显的界限，物质组成与密度呈连续性过渡。
木星的大气
木星的大气组成中，按分子数量来看，81%是氢气，18%是氦气，按质量则分别是75%和24%。只有约1%左右的其他气体，其中包括甲烷、水蒸气、氨气等。这与太阳系的前身－原始太阳星云的组成相近，但木星中较重元素的比例却比原始太阳星云多数倍。同为气体行星的土星也是类似的组成，但天王星及海王星中的氢和氦就少得多。
由于木星快速的自转，木星的大气显得非常地“焦躁不安”。木星的大气其实是一个复杂多变的天气系统，木星云层的图案每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴，其中最著名的风暴是“大红斑”。这是一个朝着逆时针方向旋转的古老风暴，它早在300多年前就被人类发现了，一般认为是17世纪的卡西尼或罗伯特·胡克发现的，也就是说，这个巨大的风暴已经在木星大气层中存在了几百年。大红斑有三个地球那么大，其外围的云系每四到六天即运动一周，风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定。因而云带之间常形成小风暴，并合并成为较大型风暴；2000年，天文学家透过哈勃望远镜发现大红斑以南形成一个 小白斑，至2006年初开始跟大红斑相同之颜色，目前已有大红斑的一半大小，在木星自转中随大红斑之后。两红斑每两年擦身而过一次。2006年7月两红斑擦身而过；但没有正面冲突，使得大红斑“吃掉”小红斑。有科学家预计未来将有可能发生两红斑合并的状况。
由于木星的大气运动剧烈，致使木星上也有与地球上类似的高空闪电。
木星的光环
主条目：木星环
光环系统是太阳系巨行星的一个共同特征，主要由细小的石块和雪团等物质组成。和绚烂多姿的土星光环相比，木星的光环则显得黯淡了很多，但也可以分成四圈。木星的光环很难观测到，人类直到1979年旅行者一号飞临木星系的时候才发现木星环的存在。
木星环约有6,500千米宽，但厚度不到10千米。由大量尘埃和黑色碎石组成。以7小时一个周期围绕木星旋转。
磁场
主条目：木星的磁层木星极光木星具有比地球强大得多的磁场，它的磁层向太阳相反方向可延伸达6亿5千万千米，甚至超过土星的轨道。而面向太阳方向也有数百万千米厚。因此木星的卫星全都位于它的磁层之中，这或许正是造成埃欧表面许多活动的原因。类似地球的范艾伦辐射带，伽利略号的大气探测器在木星环与高层大气之间新发现一个强幅射带，比范爱伦辐射带强10倍左右，其中有的高能氦离子。
跟地球一样，木星的两极也有极光，这有认为是从木卫一上火山喷发出的物质沿着木星的磁场线进入木星大气而形成的。
木星的卫星
主条目：木星的卫星
木星是人类迄今为止发现的天然卫星最多的行星，目前已发现66颗卫星，俨然一个小型的太阳系：木星系。1610年1月，意大利天文学家伽利略最早以望远镜发现木星最亮的四颗卫星，并被后人称为伽利略卫星。它们环绕在离木星40～190万千米的轨道带上，由内而外依次为木卫一、木卫二、木卫三、木卫四，然而近年中国有天文史学家提出在公元前364年，甘德以肉眼发现木卫三，但直至现时还未被公认。在1892年巴纳德以望远镜肉眼观测发现木卫五后，木星的其他卫星皆透过照相观测或行星际探测器的相片发现。
在以后的几个世纪中（至1950年代），人们又接连发现了12颗较大的卫星，使木星卫星的总数达到了16颗。直至1979年美国旅行者一号及1995年伽利略号等飞临木星系的时候，又发现了许多更细小的、离木星更远的天然卫星，使人类所知的木星系卫星总数达到67个，成为太阳系拥有最多天然卫星的行星，这数字还很有可能继续增加。
彗木相撞
1994年7月22日8:06 12～19 UT在木星轨道的伽利略号所摄W核撞击照片（图片由左至右），只发生数秒间之闪光（亮点）1994年7月16日－22日，苏梅克－列维9号彗星在被木星巨大的潮汐力撕成21个碎片并绕过近日点后，与木星迎头相撞，这是人类史上首次直接观测到的天体相撞。彗木相撞后产生相当于20亿颗原子弹爆炸的威力，产生直径达10千米，温度达7,000多度的火球，产生的闪光在地球也能拍到，腾起的蘑菇云极为壮观，形成的尘埃云团与地球同样大小，衍生之黑斑在木星表面存在数月之久，当时用一具物径80mm(约三吋）以上的小型望远镜以100倍以上的倍率放大已能看到这些黑斑。哈伯太空望远镜甚至在近一年之后还观测得到撞击的残迹。
行星适居性
行星适居性是天文学里对星体上生命的出现与繁衍潜力的评估指标，其可以适用于行星及行星的天然卫星。
生命的必要条件是能量来源（通常是太阳能但并不全然）。但通常是当其他众多条件，如该行星的地球物理学、地球化学与天体物理学的条件成熟后，方会称该行星为适合生命居住的。外星生命的存在仍是未知之数，行星适居性是以太阳系及地球的环境推测其他星体是否会适合生命居住。行星适居性较高的星体通常是那些拥有持续与复杂的多细胞生物与单细胞生命系统的星体。对行星适居性的研究和理论是天体科学的组成部分，正在成为一门新兴学科太空生物学。
对地球以外的星体进行生命探索是极古老的话题，最初是属于哲学及物理学的研究领域。而在20世纪后期科学界对此有两个重大突破。其一是使用先进机器对太阳系里其他行星与卫星进行观察，获得这些星体的适居性资料，并将其与地球的相关资料作比较。其二是外太阳系行星的发现，它们是在1995年首度发现的，其后进度不断加快。这个发现证明了太阳并不是惟一的拥有行星的星体，而且亦扩阔了探索适合生命居住的行星的范围，使外太阳系星体亦被纳入研究之中。
良好的木星
“良好的木星”是指大型气态行星，就如太阳系里的木星，其与适合居住的地带距离刚好远至不会影响生命的出现，而又刚好近至可以为其内行星提供保护。首先，其稳定了其内行星的轨道，亦即稳定其内行星的气候。其次，其可以保护适合居住的地带的类地球型行星不受大型殒石撞击，以免生命被毁灭[26]。良好的木星运行的距离大约为适合居住的行星与恒星距离的五倍。
早期太阳系历史里，木星有着不同的角色，它增加了小行星带的行星轨道偏离，使之撞击地球并提供了生命必须的挥发物。在地球变成现在质量前，木星与土星间的冰块和小行星带的冰块被木星与土星[27]影响而撞向地球，为地球带来水份。
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