Из четырёх так называемых галилеевых спутников Юпитера Ио – самый близкий. После Земли это самое геологически активное тело Солнечной системы. При диаметре 3642 км на нём действуют более 400 вулканов. Серный вулканизм придаёт Ио уникальные внешние особенности. Пепел и потоки лавы постоянно меняют цвет поверхности спутника, окрашивая её в различные оттенки жёлтого, оранжевого, красного, зелёного, белого и серого цветов, главным образом, благодаря соединениям серы и её аллотропам.
Активный вулканизм на Ио был открыт в 1979 году с бортов двух космических кораблей «Вояджер» (NASA), запущенных для исследования дальних планет Солнечной системы. Позднее, в конце 1990-х и в начале 2000-х годов космический зонд «Галилео» выполнил несколько близких пролётов около спутника, получив данные о внутренней структуре и составе поверхности Ио. В дальнейшем спутник Юпитера наблюдали космический аппарат «Кассини - Гюйгенс» (совместно NASA, ESA, ASI) и космическая межпланетная станция «Новые горизонты» (NASA) в 2007 году.
Первые данные о поверхности Ио, полученные с космических аппаратов, весьма удивили учёных. Оказалось, что там почти нет ударных кратеров. На поверхности видны огромные пространства гладких равнин, усеянных высокими горами, потоками вулканической лавы и впадинами различных форм и размеров. Малое количество ударных кратеров показало, что поверхность Ио геологически молода. Кратеры на спутнике быстро покрываются вулканическими выбросами и скрываются под их покровом. В дополнение к вулканам на Ио обнаружены озёра расплавленной серы, горы, протяжённые лавовые потоки, достигающие длины в сотни километров. По результатам всех этих работ в 2012 году геологической службой NASA была составлена карта поверхности Ио, для которой использовались изображения с разной степенью детализации.
Красочный внешний вид поверхности Ио — результат интенсивной работы вулканов, которые выбрасывают различные вещества, главным образом, силикаты, самородную серу и её соединения. Иней из диоксида серы покрывает значительную часть поверхности Ио, окрашивая эти области в белый или серый цвет. В средних широтах поверхность спутника покрыта, в основном, самородной серой и имеет жёлтую или жёлто-зелёную окраску. В высоких широтах радиация разбивает обычно устойчивые молекулы серы S8, и в результате полярные области Ио окрашены в красно-коричневый цвет.
Картирование состава поверхности показало, что на Ио практически нет воды. Её дефицит учёные объясняют тем, что в период формирования Солнечной системы Юпитер был достаточно горячим. Так как Ио самый близкий спутник газового гиганта, вода просто улетучилась с его поверхности.