内部还有数层电子和离子数量增高的电离层。热成层内盛行的高温（800–1000K）迄今还未能完全解释；而现有模型预测的温度不会超过400K。它们也许是吸收了高能的太阳辐射（UV或X射线）造成的，通过陷入木星磁层的带电粒子加热，或是消耗引力波孳生的散逸。爱因斯坦卫星在1983年观测到热成层和外逸层在极区和低纬度辐射出X射线。来自磁层的高能粒子创造出环绕着极轴的明亮椭圆形极光。不同于地球的极光只出现在发生磁暴的时期，木星大气层中的极光是永久的点。热成层是在地球之外最早被发现有三氢正离子（H）的地方。这种离子在强烈