木衛三，被稱作木星的巨子，擁有衛星中的巨無霸之譽。其寬廣程度超越了水星，若置身於太陽的環繞中，木衛三儼然可作為行星自居。它的幅員遼闊，因重力的作用足夠塑成圓球之形。
木衛三繞木星一周的時間約為7.16個地球日。它環繞木星的路徑平均距離約為665000英裏，幾乎緊貼木星的赤道帶。潮汐釘選下的木衛三，一面朝向木星，自轉一周與公轉周期等長，僅為7個地球日。
木衛三圍繞木星的環行具有極高的圓形軌跡，其軌域傾角亦屬微小。它與木星的另外兩顆衛星共同處於拉普拉斯共振狀態，在木衛二繞木星一圈之時，木衛三恰好繞行一圈，而木衛一則四圈。
木衛三擁有的深海秘密和體積上的類似，使得科學家們猜測其冰層下可能存在一個巨大的固體核。據測算，若月球總直徑作為參照，木衛三的核心直徑約為其一半，即2650英裏。
木衛三的表面某些區域歷經45億年風雨，被侵蝕的痕跡，加之獨特的溝槽和裂痕，透露了其深海奧秘。
木衛三於1610年被伽利略所發現，並被命名為木衛三，用以紀念希臘神話中為眾神服務的少年。起初只被簡單編號，但「蓋尼米德」這一稱呼不久便被官方接納。
木衛三的冰冷外衣之下，隱藏著液態水的海洋。其核心並不像地球和金星那般由放射性元素的衰變而生熱，而是受木星與其它衛星間重力拔河的影響而發熱。木衛三是已知唯一擁有磁場的衛星，可能存在熔融的磁核，盡管遠小於地球的。
木衛三的表面較為平滑，隕石撞擊留下的坑洞點綴其上。而任何重大撞擊一旦穿透冰層，便會被水填補。
木衛三的大氣層極為稀薄，與土衛六擁有的碳氫化合物大氣層及乙烷雲、甲烷雨形成對比。木衛三大氣中的氧痕跡，或是冰分解產物。氫的逸出留下氧，加之木星磁場作用下撞擊產生的臭氧。
木衛三表面某些區域充滿歲月的痕跡，而其他地區則呈現出仿佛遍布裂痕的地貌。這些地表形態或許是移動緩慢的冰層作用的結果，或者可能由潮汐引起的地震活動所塑造，如同地球上的板塊構造。當裂縫出現，冰冷的巖漿便會填充其中，形成蜿蜒曲折、綿延數百英裏的平滑溝槽。
木衛三的顯著標誌為名為阿納特的大隕石坑，此外還有無數小隕石坑散布其上。老舊的地表區域，由於冰水尚未完全填滿，隕坑數量遠超更新的區域。
那些幾乎被侵蝕殆盡或已填滿的隕石坑，暗示著木衛三的表面仍在不斷演變。與月球不同，木衛三的撞擊山脈在熔融巖石未被撞入大氣層的情況下，均被侵蝕成低矮的山脊。
那麽，木衛三是否是生命的家園？盡管我們無從得知其厚實冰層下的秘密，但種種跡象表明那裏可能存在生命所需的條件。木衛三擁有液態水，其海洋水量遠超地球，壓力也遠大於地球上最深的馬利安納海溝。內部的熔融核心也提供了生命所需的能量。
木衛三或許是生命的理想家園，因為它的地核即使在冷卻之後，仍可由木星的潮汐作用保持熱度；而厚實的冰層則為生物提供了保護，免受恐龍滅絕級別的撞擊之災。
木衛三擁有堅實的核心，巖石與冰的混合物為海底生物提供了必要的元素，意味著那裏可能孕育出與地球海底熱噴口旁化石相似的生命。木衛三的生命前進演化無需陽光，因為厚實的冰層阻擋了所有光線。因此，木衛三與木衛二一樣，成為太陽系中潛在的生命綠洲。
先鋒10號、先鋒11號、旅行者1號和旅行者2號都曾在探索太陽系的旅途中邂逅木衛三。旅行者號證明了其作為最大衛星的地位，哈伯太空望遠鏡則在地球軌域上探測到了其大氣中的稀薄氧層。
2005年，一項針對木衛二和木衛三的探測任務不幸被取消。如果得以實施，木衛二/木衛三穿甲彈將作為木星-木衛三或木星-木衛二軌域飛行器的一部份，著陸於木衛三表面，如同土衛六海洋探測器深入土衛六表面那樣，深入一米的深度探索。
