大红斑，是木星南半球一个巨大的反气旋风暴，位于南纬22°，并持续了起码340年。它长约二万公里、宽约一万公里，面积有地球的四倍大。在地球上使用望远镜望向木星，当大红斑面向地球时即可看见。大红班最早于1665年由卡西尼或胡克首先观测，当时色彩较浓，但目前已逐渐暗淡。对于这个奇特的大红斑，有人认为它是一个超级大台风的台风眼，亦有人认为这是木星两个不同方向的气流相激所造成的，但真实的成因，至今尚为一谜团。 1979年2月25日，旅行者1号太空船在造访木星时，在距离表面9,200万公里处摄得大红斑的模样。
木星的大气组成中，按分子数量来看，81%是氢气，18%是氦气，按质量则分别是75%和24%。只有约1%左右的其他气体，其中包括甲烷、水蒸气、氨气等。这与太阳系的前身－原始太阳星云 (Solar Nebula) 的组成相近。同为气体行星的土星也是类似的组成，但天王星及海王星中的氢和氦就少得多。由于木星快速的自转，木星的大气显得非常地“焦躁不安”。木星的大气其实是一个复杂多变的天气系统，木星云层的图案每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴，其中最著名的风暴是“大红斑”。这是一个朝着顺时针方向旋转的古老风暴，它早在300多年前就被人类发现了，一般认为是17世纪的卡西尼或胡克发现的，也就是说，这个巨大的风暴已经在木星大气层中存在了几百年。大红斑有三个地球那么大，其外围的云系每四到六天即运动一周，风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定。由于木星的大气运动剧烈，致使木星上也有与地球上类似的高空闪电。
