由于木卫四上可能有海洋存在，所以该卫星上也可能有生物生存，不过概率要小于邻近的另一颗卫星木卫二。多艘空间探测器都曾对该卫星进行过探测，包括先驱者10号、先驱者11号、伽利略号木星探测器和卡西尼号。长久以来，人们都认为木卫四是设置进一步探索木星系统基地的最佳地点。
木卫四表面曾经遭受过猛烈撞击，其地质年龄十分古老。由于木卫四上没有任何板块运动、地震或火山喷发等地质活动存在的证据，故天文学家认为其地质特征主要是陨石撞击所造成的。木卫四主要的地质特征包括多环结构、各种形态的撞击坑、撞击坑链、悬崖、山脊与沉积地形。
在天文学家仔细考察后，发现该卫星表面地形多变，包括位于抬升地形顶部、面积较小且明亮的冰体沉积物及环绕其四周、边缘较平缓的地区（由较黑暗的物质来构成）。天文学家认为这种地形是小型地质构造升华所导致的，小型撞击坑普遍消失，许多疙瘩地形是遗留下来的痕迹，该地形的确切年龄还未确定。
木卫四上存在一层非常稀薄的大气，主要由二氧化碳构成，成分可能还包括氧气，此外木卫四还有一个活动剧烈的电离层。科学家们认为木卫四是因木星四周气体和尘埃圆盘的
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