الغلاف الجوي للكوكب المشتري هو أكبر غلاف جوي في النظام الشمسي بأكمله. وهو يتألف أساسا من الهيدروجين الجزيئي والهيليوم بمعدل مماثل للنجوم ؛ كما يحتوي أيضا على عناصر كيماوية أخرى، بكميات صغيرة، مثل الميثان والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين والماء، على الرغم من أن الماء لم يشاهد مباشرة، يعتقد بوجوده في الطبقات العميقة من الجو. وفرة الأكسجين، والنيتروجين والكبريت والغازات النبيلة في الغلاف الجوي لكوكب المشتري تجاوز القيم الموجودة في النجوم بنسبة قريبة إلى 3:1.
يُعتقد بوجود أربع طبقات منفصلة من الغيوم. المعلومات من مسبار جاليليو للغلاف الجوي أكدت وجود مياه أقل من المقدار المتوقع من العلماء، حيث أن الاعتقاد كان بوجود ضعفي المقدار الحالي للأكسجين (حيث أن الأكسجين يتحد مع الكميات الكبيرة من الهيدروجين ليشكل الماء)، والمفاجئ أيضاً كان الحرارة العالية والكثافة للطبقات العالية من الغلاف الجوي.