人们认为，外圈的不规则卫星是被捕获的路过的小行星。那时原卫星环的质量仍然足够吸收小行星的动力并使其进入轨道。当中许多被突然的减速撕裂，有的之后被其他卫星撞散，从而形成今天我们见到的各个族群。
木星卫星的物理和轨道特性差异颇大。四颗伽利略卫星直径超过3000公里，而木卫三甚至是太阳系中除了太阳和八大行星以外最大的天体。其余卫星直径都低于250公里，最小的只仅仅超过5公里。就算是伽利略卫星中最小的木卫二，也足足有其他卫星不包括伽利略卫星加起来的5000倍。
轨道形状的变化也极大从近正圆到高离心率不等。另外，有的轨道方向和木星的自转方向相反逆行。公转周期也介乎7个小时比木星自转周期还短到长达3年左右。
1610年，木星的伽利略卫星发现后不久便由西门马里乌斯命名为艾奥木卫一、欧罗巴木卫二、加尼未木卫三和卡利斯托木卫四。
20世纪之前，这些名称并不受欢迎，取而代之的为“木卫一”、“木卫二”，或“木星的第一颗卫星”等诸如此类的称号。这些名称要到20世纪才被广泛使用，而其余新发现的卫星则仍待命名，并称以其罗马数字编号v5至xii12。
1892年发现的木卫五，被法国天文学家佛林马利安首度称为阿曼尔提亚，非官方，但很流行。
1970年代，天文文学都直接使用卫星的罗马数字编号。
1975年，国际天文联合会iau为木卫五至十三起名，并为日后发现的卫星正式的命名程序。规则是新发现卫星的名称须为神祇朱庇特宙斯的爱人和喜欢的人。
2004年，命名规则扩大到以上人物的后代。木卫三十四之后的卫星都以朱庇特或宙斯的女儿命名。
有些小行星和木星卫星有相同的名称小行星9、小行星38、小行星52、小行星85、小行星113和小行星239。国际天文联合会将两颗小行星小行星1036和小行星204永久改名以避免冲突。
其实木卫三是中国战国时代的天文学家甘德发现的，他著有岁星经和天文星占两书，可惜均已失传。唐朝天文学家瞿昙悉达编著的开元占经第二十三卷中有这样的记载“甘氏曰单阏之岁，摄提格在卯，岁星在子，与须女、虚、危晨出夕入，其状甚大有光，若有小赤星附于其侧，是谓同盟”。
甘德早在公元前346年发现了木卫三，比伽利略早了将近2000年。
木星的13个卫星分成三群。其中最靠近木星的一群──木卫五和四个伽利略卫星的轨道偏心率都非常小001﹐轨道面和木星赤道面的交角也都很小05﹐就是说﹐它们都在木星的赤道面上沿圆形轨道运动﹐这些卫星的轨道面与木星的轨道面的交角大约为2°4°﹐顺行﹐是规则卫星。
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