航天器对木卫二的探测表明，其上可能有海洋。正因如此，在对木星卫星的探测中，科学家们最重视的就是木卫二。早在1979年，旅行者1号和2号探测木星时就发现，木卫二像个冰与奶油巧克力混合的大球体，表面上分布着弯曲条纹。科学家们分析研究木卫二的照片和探测资料后提出，该卫星表面覆盖着5000米厚的冰层，冰层下面可能有一个深达50千米的海洋。从1996年伽利略号在距离木卫二16万千米处拍摄的照片上看，这颗星球呈现出冰壳状，表面裂缝交错，像地球两极的浮冰，说明冰层曾受到巨力的作用。科学家们研究后认为，这种力是由木卫二和木星及其他三颗伽利略卫星之间的引力形成的潮汐力，其作用不仅形成木卫二的表面特征，还使其内部的水以液态存在。
1996年末，伽利略号从距离木卫二688千米处经过时拍摄的照片显示，木卫二表面有水流存在。科学家们说，这种现象表明木卫二内核很热，大量热能从火山口或热泉眼喷发出来，导致表面部分冰层融化。
木卫二Europa (英语发音"yoo Roh puh")，在1610年被伽利略发现，是木星的第六颗已知卫星，是木星的第四大卫星，在伽利略发现的卫星中离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点，直径达到3100公里，是太阳系天体系统中的第六大卫星和第十五大天体。哈勃望远镜的观察揭示出木卫二有一个含氧的稀薄大气（1e-11巴）。太阳系中大约165颗卫星里只知道有7颗卫星（木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫二、土卫六和海卫一）拥有大气层。不像地球的大气中的氧，木卫二的氧并不是生物形成的。它最可能是由于太阳光中的电荷粒子撞击木卫二的冰质表面而产生水蒸气，然后分成氢气和氧气。氢气脱离，留下了氧气。
木卫二与木卫一的组成与类地行星相似：主要由硅酸盐岩石组成。但是与木卫一不同，木卫二其外层分布着厚度达100公里的冰层，由于其存在内部能量源，冰下深处或拥有液态水世界，该天体表面非常“光滑”，撞击坑数量较少，这说明“欧罗巴”星球的地质构造比较活跃， 从伽利略号发回的数据表明木卫二有内部分层结构，并可能有一个小型金属内核。2013年12月11日，美国NASA宣布，木卫二表面发现黏土质矿物或可育成新生命。木卫二表面布满了冰层，冰层温度在零下26度左右冰层下有海洋，比地球最深的海洋还要深96公里。2016年9月26日消息，美国宇航局专家杰夫·尤德称，木卫二的地下海洋被认为是太阳系中最有希望存有生命的地方。
美国宇航局的专家认为这颗木星具有较大的“宜居”潜力，未来可能适合人类居住。下一步，科学家将发射探测器对木卫二的冰下海洋进行调查，确定其厚度和分布情况，有研究认为木卫二的海洋可能与地球相似，也具有一定的盐度。美国宇航局喷气推进实验室博士罗伯特·帕帕拉多认为派遣探测器降落木卫二表面是一个非常有远见的行星科学目标，同时也是一个困难的技术挑战。未来木卫二探索任务的三个主要目标：
第一，至少要在两个不同深度上监测木卫二海水盐度、有机物质以及其他污染物等；
第二，调查木卫二冰壳、海洋物理环境以及表层物质磁学特性；
第三，科学家希望探测器能传回木卫二表面地表特征的照片。木卫二被称为“欧罗巴”星球，其表面有着各种各样奇怪的地形，酷似仙境，根据伽利略探测器的观测数据，科学家依然不了解该天体表面上错综复杂并交织在一起的“神秘细线”，派遣探测器登陆木卫二可以解决许多关键问题。
