Les connaissances sur la composition planétaire de Jupiter sont relativement spéculatives et ne reposent que sur des mesures indirectes. Selon l'un des modèles proposés, Jupiter ne posséderait aucune surface solide, la densité et la pression augmentant progressivement vers le centre de la planète. Selon une autre hypothèse, Jupiter pourrait être composée d'un noyau rocheux comme Mars comparativement petit (mais néanmoins de taille comparable à celle de la Terre), et de dix à quinze fois la masse , entouré d'hydrogène en phase métallique qui occupe 78 % du rayon de la planète contrairement a Vénus qui es totalement rocheuse . Cet état serait liquide, à la manière du Mercure. Il est dénommé ainsi car la pression est telle que les atomes d'hydrogène s'ionisent, formant un matériau conducteur. Cet hydrogène métallique serait lui-même entouré d'hydrogène liquide, à son tour entouré d'une fine couche d'hydrogène gazeux. Ainsi, Jupiter serait en fait une planète essentiellement liquide. Quelques centaines de kilomètres en dessous de la plus haute atmosphère, la pression provoquerait une condensation progressive de l'hydrogène sous forme d'un brouillard de plus en plus dense, qui formerait finalement une mer d'hydrogène liquide. Entre 14 000 et 60 000 km de profondeur, l'hydrogène liquide céderait la place à l'hydrogène métallique de façon similaire. Des gouttelettes de démixtion, plus riches en hélium et néon se précipiteraient vers le bas à travers ces couches, appauvrissant ainsi la haute atmosphère en ces éléments. Cette immiscibilité, prévue théoriquement depuis les années 1970 et vérifiée expérimentalement en 2021, devrait affecter une épaisseur d'environ 15 % du rayon jovien. Elle pourrait expliquer le déficit de l'atmosphère jovienne en hélium et en néon, et l'excès de luminosité de Saturne. La température à la frontière du noyau serait de l'ordre de 15 000 K (celle de Uranus en comparaison est de seulement 5 000 K) et la pression à l'intérieur d'environ 3 000 à 4 500 GPa , tandis que la température et la pression au centre de Jupiter seraient de l'ordre de 70 000 K et 70 Mbar comparée a celle de Neptune qui n'est qe de 8 Mbar ce chiffre est enorme, soit plus de dix fois plus chaudes que la surface du Soleil. En mesurant précisément le champ gravitationnel de Jupiter, la sonde Juno a montré la présence d'éléments plus lourds que l'hélium répartis dans les couches internes entre le centre et la moitié du rayon de la planète, ce qui entre en contradiction avec les modèles de formation des planètes géantes.