華楓看到艾奧表面有100至150座山峰，平均高度為6公里，最高的一座是位于南極的Bo?sauleMo
    tes，高達17.5±1.5公里。山峰通常都很巨大，平均長度是157公里，被隔絕的結構看起來沒有全球性的構造模式，跟地球上的山峰一樣。艾奧必須要有硅酸鹽巖石構成的地殼，才能支撐這些巨大的山峰，相較之下硫磺構成的地殼就不可能產生。
    盡管艾奧廣泛的火山作用呈現出許多的特征，幾乎所有的山都有來自地殼運動的結構。艾奧多數的山峰并非由火山所造成，反而是由巖石圈受到壓縮應力的結果而形成，這些是經由艾奧外殼經常性的掀動和逆斷層提高的。
    導致山峰形成的壓縮應力是來自火山沉積的物質不斷被埋葬的結果。全球性的山脈分布看起來是與火山結構相對稱的；山峰分布區域只有少許的火山存在，反之亦然。這建議大尺度區域的巖石圈結構何處被壓縮（支持山的形成）和擴張（支持火山口的形成）所掌控。區域性的，然而山和火山口經常緊靠在一起，則是當山在形成并到達表面時曾經有斷層形成，而造成巖漿的侵蝕。
    在艾奧上的山峰（通常是周圍的平原上升的結構）有各種各樣的型態。高原是最普通的，這種結構相似大、頂部平坦的方山與堅固的表面。其它的山看起來是被掀動的地殼，有著平緩斜坡的，是舊有的表面形成的；包括表層物質的陡坡，是下層物質受到壓縮應力抬昇的結果。這兩種山經常都有陡峭的陡坡形成一個或多個的邊緣。
    在艾奧上只有幾座山的源頭看起來是火山，這些山類似盾狀火山，坡度是平緩的（6–7°），中心有一個小的破火山口和沿著附近的淺傾斜邊緣。這些火山通常都比艾奧的山的平均大小為小，平均只有1至2公里（0.6至1.2英里）的高度，和40至60公里（25至37英里）寬。其它還有幾個傾斜度更平緩的盾狀火山，因為有熔巖流成輻射狀的從中央輻射而出，才從型態學上推斷是艾奧上的火山，像是拉火山結構。
    幾乎所有的山看起來都在退化的階段上，大形的山崩沉積是艾奧上的山的地基共同的現象，因此崩壞作用被建議是退化的主要形式。在艾奧的方山和高原共同的特征是扇貝狀的邊緣，這是二氧化硫從艾奧的地殼滲透，導致山的邊緣區域弱化的結果。
    極光在艾奧的上層大氣發光，不同的顏色來自大氣中不同的成分（綠色來自鈉原子，紅色來自氧原子，藍色來自火山的氣體，像是二氧化硫）。影像是在艾奧食攝影的。
    艾奧的大氣層極端稀薄，只有地球大氣壓力的十億分之一，主要的成分是二氧化硫，氯化鈉、一氧化硫及氧也有少許。
    稀薄的艾奧大氣意味著未來以任何方式著陸艾奧的探測器都不需要安裝隔熱板來保護儀器，但是需要反推進火箭來進行軟登陸。稀薄的大氣也使得登陸的設備必需堅固得足以抗拒木星強烈的輻射，這些輻射也使稀薄的大氣變得濃稠。
    同樣的輻射（以等離子體的形式存在）也將大氣剝離，所以必須經常補充大氣。二氧化硫最引人注目的來源是火山作用，但是大氣層受到陽光持續的照射也會使凍結的二氧化硫升華。大氣層主要被限制在赤道，因為該處是最溫暖的，而且能夠形成流束的活躍火山多數也在赤道上。其它的變化也會存在，以在火山口附近的密度最高（特別是有流束的火山口），還有艾奧的反木下點（艾奧上距離木星最遠的一點，那兒的二氧化硫霜的數量最豐富）。
    衛星拍攝的高解析影像顯示，天文學家在衛星食的時候可以觀察到類似輝光的極光。這種現象是來自于輻射與大氣層的作用，如同地球的極光。極光通常出現在行星的磁極附近，但是艾奧最明亮極光卻位在赤道區域。
    艾奧本身沒有磁場，因此，電子沿著木星的磁場接近艾奧并直接撞擊到衛星的大氣層。越多的電子撞擊大氣層，極光就越明亮，而磁力線是與衛星正切的（也就是說接近赤道），因此在那兒經過的氣柱會最長。極光與艾奧上的正切點的結合被觀察到的"晃動"指出木星的傾斜磁偶極場變化方向。
    艾奧的第一份觀測報告是伽利略在1610年1月7日提出的。艾奧和木星其它伽利略衛星的發現被發表在伽利略于的1610年3月出版的星界報告。
    西門馬里烏斯于1614出版的馬里烏斯木星報中聲稱，他于1609年就發現了艾奧和木星的其它衛星，比伽利略早了一個星期。伽利略質疑這個聲明，并且反駁馬里烏斯剽竊、抄襲他的成就。因為伽利略在馬里烏斯之前就發布了他的發現，而且相信馬里烏斯也知道這件事。
    在后來的兩個半世紀，艾奧仍未被解析過，在天文學家的望遠鏡中仍然只是一個亮度5等的光點。在17世紀，艾奧和其他的伽利略衛星為各種各樣的目的服務，像是協助船員們進行經度的測量，驗證開普勒的行星運動第三定律，和測量光線在旅行在木星和地球之間的時間。以卡西尼等人建立的星歷表為基礎，拉普拉斯創造了一種數學的理論來解釋艾奧、歐羅巴、和蓋尼米得的軌道共振。這種共振在日后發現對這三顆衛星的地質有深遠的影響