エウロパの主成分はケイ酸塩岩石で、水の氷からなる地殻[10]（氷殻[11]）、おそらくは鉄とニッケルからなる金属核を持つ。また、酸素を主成分とした極めて薄い大気を持つ。表面にはひび割れや筋状の構造が見られるが、クレーターは比較的少ない。
エウロパは太陽系にある既知の天体のうち最も滑らかな表面を持っている[12]。表面が若く滑らかであることから、地下には水の海 (内部海) が存在するという仮説が提唱されており、その海に地球外生命が存在する可能性についても議論されている[13]。主要な理論モデルでは、潮汐力によるたわみに起因する加熱によって海が液体の状態に保たれ、プレートテクトニクスに似た氷の動きを駆動し、表面から下の海へ化学物質を吸収していることが示唆されている[14][15]。内部海に起源を持つと思われる塩がエウロパ表面に見られるいくつかの地形を覆っており、このことから内部海は海底との相互作用を起こしていることが示唆されている。これはエウロパにおける生命の居住可能性を決める上で重要な要素である[16]。さらにハッブル宇宙望遠鏡による観測では、土星の衛星エンケラドゥスで発見されているものと似た水蒸気の噴出が検出されている。これは氷火山の噴火現象に起因するものであると考えられている[17]。2018年5月には、1995年から2003年まで木星を周回していた宇宙探査機ガリレオで得られたデータの厳密な分析に基づき、エウロパでの水の噴出活動の存在を支持するさらなる証拠が得られている。このような噴出活動の存在は、衛星表面に着陸すること無くエウロパの内部海における生命の探査を行うための手助けになるのではないかと科学者は考えている[18][19][20][21]。
エウロパは地上望遠鏡による観測に加え、1970年代前半以降は宇宙探査機のフライバイによる探査も行われている。1989年に打ち上げられたガリレオ探査機のミッションでは、現在のエウロパの全体のデータが得られている。これまでにエウロパに着陸した探査機は存在しないが、周回機や着陸機などのミッションがいくつか提案されている。例えば欧州宇宙機関（ESA）が2022年に打ち上げを予定しているガニメデを主目的とした探査計画である JUICE では、ミッション期間中に2回のエウロパのフライバイを予定している[22]。またアメリカ航空宇宙局では2025年に、エウロパを集中的に観測するエウロパ・クリッパー[23]の打ち上げを計画している[24]。
