Bedre teleskoper avdekket storskalaformasjoner på overflaten. På 1890-tallet observerte Edward E. Barnard variasjoner i Ios lysstyrke mellom ekvator og polene. Han fastslo at dette skyldes forskjeller i farge og albedo, og ikke fordi Io var eggformet som William Pickering hevdet, eller var to separate legemer som han selv opprinnelig trodde. Senere teleskopiske observasjoner bekreftet Ios distinkte rødbrune polregioner og gulhvite ekvatorstriper.