Io ist der Jupiter am nächsten gelegene der Galileischen Monde. Volumen, Größe und Dichte sind dem Erdmond ähnlich. Io umläuft Jupiter in einem Abstand von weniger als sechs Jupiterradien. Infolge Jupiters enormer Anziehungskraft entsteht durch Gezeitenwirkung Reibungswärme im Inneren von Io. Sie ist um ein Vielfaches stärker als die Wirkung der Erde auf das Innere des Mondes (oder des Mondes auf die Wassermassen).
Ausbruch des Vulkans Pele auf Io. Der Auswurf reicht bis in eine Höhe von 300 Kilometern. (© NASA/JPL/USGS)Aufgrund der gravitativen Wechselwirkung mit Jupiter einerseits und andererseits den Monden Europa und Ganymed, einer sogenannten Laplace-Resonanz, wird Io auf eine leicht elliptische Bahn gezwungen, welche die Gezeitenwirkung noch verstärkt und diese darüber hinaus über lange geologische Zeiträume aufrecht erhält. Dies hat eine sehr intensive vulkanische Aktivität zur Folge und führt letztlich auch dazu, dass Io im Gegensatz zu seinen drei äußeren Nachbarn keine Eiskruste hat. Während der Voyager-Vorbeiflüge und der Beobachtungen durch Galileo und Cassini wurden auf Io über ein Dutzend aktive Vulkane und über einhundert vulkanische Förderzentren registriert. Vulkanischen Ursprungs sind wahrscheinlich auch die bis zu 17 Kilometer hohen Berge sowie vulkanisch geschichtete Strukturen bis zu Höhen von 1,7 Kilometern. Io ist deshalb ein Körper, dessen Oberfläche durch die vulkanische Aktivität ständig erneuert wird. Aktive Vulkane schleudern bis zu 1300 Grad Celsius heiße Lava mehrere hundert Kilometer hoch, die dann großflächig auf die Oberfläche niedergeht. Infolge der Bewegung des Mondes durch das starke Magnetfeld Jupiters werden elektrische Ströme induziert und dadurch große Mengen der vulkanischen Auswurfprodukte ionisiert. Diese elektrisch geladenen Eruptionsprodukte werden zum Teil ans All abgegeben, aber auch von der Magnetosphäre Jupiters aufgenommen und auf der entgegen der Bewegungsrichtung gelegenen „Heckseite“ des Nachbarmondes Europa abgelagert, die auffallend dunkler ist als die „Bugseite“.