Io heeft een dunne atmosfeer bestaande uit zwaveldioxide en wellicht andere gassen. In tegenstelling tot de andere Galileische manen bevat Io weinig of geen water. Dit is waarschijnlijk het gevolg van het feit dat Jupiter in de vroege geschiedenis van het zonnestelsel heet genoeg was om de vluchtige elementen in de buurt van Io weg te drijven, maar niet genoeg om dit verder weg te doen.