技术的改进，使19世纪末20世纪初的天文学家有能力在解析（能看得见）出在埃欧上大区域的表面特点。在1890年代，巴纳德首先观察到埃欧的赤道和极区之间在光度上的变化，正确的测量出这两个地区的光度变化是来自颜色和反照率的不同，而不是因为埃欧呈现卵型，一如威廉·皮克林和他的同伴所主张的，而不是巴纳德最初所主张的是两个不同的天体。之后的望远镜观测证实了埃欧很明确的在极区是红棕色的，而赤道带是黄白色的。在20世纪中期的望远镜观测开始注意到埃欧异常的本质。分光镜的观测暗示埃欧的表面没有水冰（在其它的伽利略卫星上被发