Ганимед е най-големият спътник на Юпитер и със своя диаметър от 5262 km . е най-голямата луна в цялата слънчева система. Ако Ганимед обикаляше около Слънцето ,вместо около Юпитер, тя щеше да бъде класифицирана като планета. Ганимед е третият от Галилеевите спътници, обикалящ около Юпитер на разстояние 1 070 000 km . и има маса 1.48х10 23 kg . Има по-голям диаметър от планетата Меркурий, но е с по-малка маса. По-голям е и от планетата Плутон. Подобно на Калисто, Ганимед вероятно е съставен от скално ядро с мантия от воден лед и силикат и кора от скали и тънък слой лед. Неговата ниска плътност от 1.94 g / cm 3 е индикатор че ядрото му заема близо 50% от диаметъра. На Ганимед не е открита атмосфера, но космически телескоп Хъбъл откри озон на неговата повърхност. Количеството му е много малко в сравнение със на Земята. Той се получава от падащите на повърхността на Ганимед заредени частици, прихванати от магнитното поле на Юпитер. Когато тези частици достигнат ледената повърхност, молекулите на водата се разкъсват и се отделя озон. Този химичен процес намеква за възможността на Ганимед да има тънка атмосфера, подобно на тази,открита на Европа. Ганимед е единственият спътник, за който е известно, че има собствено магнитно поле. Взаимодействието на неговото магнитно поле с електроните, отделени от Юпитер, би трябвало да предизвиква над полюсите на Ганимед полярни сияния. Предполага се, че записаната информация ще позволи да се определи химичният състав на газовете в атмосферата на Ганимед, както и параметрите на магнитното му поле.
Установени бяха много сходства между Ганимед и Европа, за която вече е ясно , че под дебелия си лед крие воден океан. Освен това, наличието на солен океан под леда добре би обяснило и някои от характеристиките на собствено магнитно поле на Ганимед. За възможното съществуване на солена вода говори още и съставът на минералите в някои региони на спътника, с помощта на инфрачервения спектрометър на Galileo. Доктор Дейв Стивънсън от Калифорнийския технологичен институт дори смята, че течната вода на Ганимед е разположена върху два слоя лед на дълбочина около 150-200 km под повърхността му, като естествената радиоактивност на спътника е достатъчна, за да я нагрява и поддържа в устойчиво състояние. Именно тук е основната разлика между Ганимед и Европа, при която основният източник на вътрешната топлина са приливните движения на вътрешните й структури, под действието на мощното гравитационно поле на Юпитер.
Ганимед има планини, долини, кратери и е нашарен от светли и тъмни региони. Повърхността му е силно набраздена с кратери, особено в тъмните региони с древен произход. На повърхността на Ганимед има голям, сравнително млад кратер ( Osiris ) , заобиколен с лед, който е бил изхвърлен при образуването му в резултат на удар с някакво космическо тяло.
Ярките региони по неговата повърхност показват терен с изразени гребени и бразди. Тези забележителности формират сложни структури с височина от порядъка на няколкостотин метра и дължина хиляди километри. Изглежда тези вдлъбнатини са формирани в близкото минало под влиянието на глобални тектонични процеси.
Американската космическа сонда Galileo изследва Юпитер и неговите околности в продължение на повече от 7 години. Апаратът приключи своята работа, като изгоря в плътната атмосфера на гигантската планета, но учените направиха откритие, въз основа на отдавна събраните от него данни.
С помощта на своя доплеров радиометър Galileo е изследвал гравитационното поле на Ганимед. И сега се оказа, че в него присъстват някакви нееднородности. Те се намират под ледената обвивка на Ганимед. При това, на повърхността му от лед няма никакви видими признаци за съществуването на тези аномалии в дълбочината. Според учените, това може да са някакви скални острови, които са замръзнали в леда преди милиарди години. Възможно е , това откритие да застави учените да преразгледат своите възгледи за вътрешната структура на Ганимед. Сега те вече предлагат различни хипотези за обяснението на тези гравитационни аномалии. Ако ледът на Ганимед е достатъчно твърд и здрав, дори само в най-горния си слой, той би могъл да удържи големите скални отломки в своята прегръдка. Но може и да се окаже, че тези скали имат формата на стълбове, които се намират на дъното на океана, замръзнал като цяло или само в повърхностния си слой, тъй като е възможно под леда да има и течна вода.
Всъщност, учените смятат, че Ганимед се състои от три основни слоя. В центъра му се намира металично ядро, след това има сферичен каменен слой, т.нар. мантия, а външният слой се състои главно от лед, чиято дебелина може да достига до 800 km . Според последните данни, в най-горния слой на леда може да има и вградени камъни. А механизмът за образуването на тези обхванати от леда скали може и въобще да не зависи от това, какви са техните размери. Очевидно, ще са необходими още допълнителни изследвания.
