星大气层的上部包含少量简单的碳氢化合物，例如乙烷、乙炔和联乙炔（丁二炔），这些都是甲烷受到来自太阳的紫外线照射和木星磁层的带电粒子影响产生的。当前存在于大气层上部的二氧化碳、一氧化碳和水则被认为是彗星撞击所带来的，像是SL-9。水不可能来自对流层，因为对流层顶的寒冷像一个冷凝管，有效的防止了水从对流层上升至平流层（参考上段的垂直构造）。以地球和太空船探测为基础的测量导出了木星大气层内的同位素比率。在2003年7月，被接受的同位素氘的量是，这大约就代表了太阳系诞生时的原恆星云中原始的数值。在木星大气层的氮