Ядро Юпитера компактное, состоит не только из сжатых водорода и гелия, но также из каменистых пород. Его масса составляет около 4% общей массы планеты. Над ядром находится слой так называемого металлического водорода, то есть слой, в котором электроны не связаны с собственными протонами, а являются свободными, как в атомах металлов. "Металлическое" состояние водорода возникает вследствие давления около 3 млн. земных атмосфер. На расстоянии приблизительно 0,7 радиуса планеты от её центра находится область переноса между слоем металлического водорода и слоем, состоящим из жидкой смеси гелия и молекулярного водорода. И наконец, выше - атмосфера, состоящая в основном из газообразных водорода и гелия.

Измерения, сделанные как с Земли, так и зондами, позволили обнаружить, что выделяемая Юпитером энергия, в основном в виде инфракрасного излучения, приблизительно в 1,5 раза больше получаемой им энергии от Солнца.

Отсюда ясно, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в момент коллапса материи при образовании планеты. в целом считается, что в юпитерианских недрах всё ещё очень жарко - около 30 000°С.

На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводят к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно, наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет. Большое Красное Пятно - это овальное образование, изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15х30 тыс. км, а сто лет назад наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает не очень четко видимым. Большое Красное Пятно - это долгоживущий свободный вихрь (антициклон) в атмосфере Юпитера, совершающий полный оборот за 6 земных суток и характеризующийся, как и светлые зоны, восходящими течениями в атмосфере. Облака в нём расположены выше, а температура их ниже, чем в соседних областях поясов.

Юпитер обладает мощной магнитосферой, интенсивность которой почти в 12 раз превышает интенсивность нашей планеты. Магнитная ось отклонена от ос вращения на 11°.

Существования магнитного поля объясняется существованием в недрах Юпитера вязкого металлического водорода, который будучи хорошим проводником, вращающимся с большой скоростью, создаёт магнитные поля. Характеристики юпитерианского магнитного поля отличаются от соответствующих земных характеристик. При этом магнитные полюса планет расположены инвертно в отношении друг к другу, и стрелка компаса на этом газообразном гиганте повёрнута к югу, а не к северу.

Магнитосферу на Юпитере формирует также солнечный ветер, при этом образуется зона, в которой заряженные частицы отсутствуют (магнитопауза), плазменный диск и хвост, тянущийся до Сатурна.