Som de fleste av Jupiters måner roterer Amalthea synkront, og dens lange akse peker mot Jupiter. Amalthea er det rødeste objektet i solsystemet. Den røde fargen skyldes øyensynlig svovel fra Io. Tidligere trodde man at størrelsen og den irregulære fasongen tydet på at Amalthea var et ganske kraftig og stivt legeme. Men målinger av massen som Galileo-sonden utførte på den siste runden antyder en annen forklaring. Det virker som Amaltheas tetthet er omtrent lik tettheten til vann, og siden det er usannsynlig at den består av is er den mest trolig at Amalthea er en løs "haug med steiner" med mye tomrom.