自伽利略時代以來，科學界已經知道木星有四個衛星。這些衛星包括木衛一、木衛二、木衛三和木衛四。這四個衛星它們都有著明顯的不同點，然而有趣的是，它們的大小都差不多，大概是地球半徑的四分之一。

儘管它們的大小相似，但每個衛星都有很大的不同，像木衛一它有著顯著的火山活動，木衛二則被冰覆蓋，木衛三有磁場，木衛四則被古老的隕石坑覆蓋。而其中最有趣的可能就是木衛二了，它被認為是太陽系中地球以外最有可能存在生命的地方之一。科學家們一直想知道木星的衛星是如何形成的，現在，加州理工學院的研究人員對此有了一個新的理論。

研究人員透過使用分析計算和大規模計算機模擬得出結論，在太陽生命最初的幾百萬年裡，它被一個由氣體和塵埃組成的原行星盤所包圍。木星由盤狀星雲合併而成並被它的衛星製造材料盤狀星雲--叫circum-Jovian disc--包圍。這個盤則由原行星盤供給，原行星盤會將物質運送到木星的兩極並沿著木星的赤道面流向木星的引力範圍。

州理工學院研究人員的這個新模型結合了塵埃和氣體在circum-Jovian disk相互作用的物理學原理。研究人員能夠展示對於特定大小範圍的冰塵顆粒以及攜帶它們的夾帶力和氣體向外流動的完全相互抵消。這樣一來，圓盤就像一個巨大的灰塵收集器使其富含冰冷的塵埃顆粒，據悉，每個顆粒的大小約為1毫米。最終，塵埃環變得如此之大以至於它在自身的重量下坍塌並由此形成了數以千計的“衛星”，它們都是一些直徑約100公里、形似小行星的冰冷物體。

在幾千年的時間裡，這些天體在衛星上一個接一個地凝聚在一起。該模型預測木衛一是第一個形成的，它的重力影響在環繞行星的氣態物質盤中掀起了波浪。衛星向木星移動，直到到達靠近其當前軌道的圓盤內側邊緣。這個過程再次開始並帶來了木衛二和木衛三的誕生。這三個衛星被鎖定在所謂的拉普拉斯共振中，這是衛星軌道最著名的特徵之一。太陽的輻射最終吹走了盤中的剩餘氣體。剩下的則形成了木衛四，但它沒有氣體來驅動向其向木星遷移，從而使得它無法跟其他衛星產生共振。

木星的引力特別大，它的衛星都是怎麼來的呢？主要分為兩種方式，一種是天然形成的，另外一種則是被俘獲過來的。經研究發現，木星的衛星大大小小加起來總共有79顆，其中木衛一、二、三、四是義大利的天文學家伽利略在1610年用他自制的望遠鏡發現的，這四個衛星後來被稱為伽利略衛星。它們的質量和體積相對也比較大。特別是木衛三，它的質量是太陽系中衛星最大的一個，也是除了八大行星中最大的一個天體。即便是伽利略衛星中較小的土衛二，質量也有在除了伽利略衛星之外的木星衛星的質量的總和的4000多倍。

木星的規則衛星形成於環行星盤——類似於原行星盤的氣體及固體碎片環。這些物質可能是一顆在木星曆史早期形成的、質量與伽利略衛星相約的衛星的殘餘物。

環行星盤在任何時候都有著相對低的質量，每隔一段時間，從太陽星雲捕捉來的木星質量的一小部分就會經過環行星盤。然而，現有的衛星只需要木星質量百分之二的環行星盤質量便可解釋。這表示在木星的早期歷史中，可能經過了幾代與伽利略衛星質量相約的衛星。每一代衛星都因為環行星盤的阻力而漸漸墮入木星，而從捕捉來的太陽星雲碎片則再形成新一代的衛星。當今天這一代（可能為第五代）形成的時候，環行星盤已經稀薄到不能對衛星的軌道造成很大的影響。現在的伽利略衛星仍然受到影響，並正在靠近木星。只有木衛一、木衛二和木衛三受到軌道共振的保護。而木衛三較大的質量表示它會比木衛一和木衛二更快靠近木星。

外圈的不規則衛星是被捕獲的路過的小行星。那時原衛星環的質量仍然足夠吸收小行星的動力並使其進入軌道。當中許多被突然的減速撕裂，有的之後被其他衛星撞散，從而形成今天我們見到的各個族群。