Ganimēds sastāv pārsvarā no ledus un iežiem. Domājams, Ganimēda iekšējā uzbūvē var izšķirt trīs slāņus: izkausēts metālisks vai sēra-metālisks kodols, no iežiem veidota mantija un 900-950 km biezs ledus slānis. Nav izslēgts, ka starp akmens iežiem un ledu atrodams šķidrā ūdens slānis, kura temperatūra daudz zemāka par nulli, jo ūdens atrodas zem spiediena. Ir ziņas, ka senāk siltuma plūsma no kodola ir bijusi daudz lielāka.