体上与行星相似，因为伽利略号的大气探测器在1995年12月7日曾深入木星的大气层内，因此是气体巨星中被了解得最多的。其他关于木星大气成份的资料来源还有红外线太空天文台（ISO）、伽利略和卡西尼轨道船，以及地基的天文台。木星的大气中最主要的两种成分是氢分子（）和氦。氦气的丰度相对于氢分子的摩尔数是，而在质量上的分率是，略低于太阳系原始的比值。丰度较低的原因还没有完全的了解，但氢的比率稍高，可能是有些氦凝聚进入了木星的核心。大气层中也包含了几种简单的化合物，像是水、甲烷（CH）、硫化氢（HS）、氨（NH）和