木卫三是太阳系中最大的卫星。直径大于水星，质量约为水星的一半，木卫三主要由硅酸盐岩石和冰体构成，星体分层明显，拥有一个富铁的、流动性的内核。体积大于水星，是太阳系中已知的唯一拥有磁圈的卫星。木卫三最先并非伽利略所发现。在公元前400年到公元前360年之间（最有可能的是在公元前364年夏天）依据《唐开元占经》引录甘德论及木星时所说的话：“若有小赤星附于其侧”，著名天文学史家席泽宗先生指出：甘德在公元前4世纪中叶就观测到了木星的最后的卫星木卫二。而对于木星的卫星的发现，近代是在17世纪初望远镜发明之后，由意大利大科学家伽利略（Galilei）于1610年用它观测木星时才发现的。甘德早伽利略近两千年，而且在没有望远镜的条件，仅凭肉眼就发现了木星的卫星，这真是一个奇迹。而后，天文学家西门·马里乌斯以希腊神话中宙斯的爱人伽倪墨得斯为之命名。旅行者号航天器精确地测量了该卫星的大小，伽利略号探测器则发现了它地下海洋和磁场。
2015年3月12日，美国国家航空航天局宣布，太阳系最大卫星木卫三的冰盖下有一片咸水海洋，液态水含量超过地球。
