冰卫星是表面主要由冰体构成的卫星或小行星。冰卫星的表面之下可能存在海洋，其中心可能拥有一颗硅酸盐或金属质的岩石内核。另外有人认为冰卫星是由第二态冰构成的。这类卫星中的典型代表是木卫二。

因为冰卫星受到引力潮汐的加热作用，所以它是液态水分布最普遍的一类卫星，也是最有可能存在水基生命的卫星。一些冰卫星上存在着冰火山和喷泉，例如土卫二。

冰不含任何放射性同位素，它给地球提供主要的热量来源，放射性同位素的冰卫星岩石部分产生的热量可能太小了以致于不能使冰融化和流动，更不用说大冰块深层的岩石了。在遥远的过去，当放射性同位素在岩石组分中十分丰富时，辐射热就已使较稠密的岩石物质渗透到冰中，从而形成一种特殊冰核，然而冰的浅对流是由辐射热而引起的，浅对流非常强大，足以产生冰的火山作用和表面变化，这对任何冰卫星来说在其寿命的90%时间内是不能预料的。

因此，“旅行者”1号航天器从木卫一发回照片时，想必会使人们产生惊奇，木星的最内部卫星显示:火山一直在喷发，不仅如此，次卫星一一木卫二显示出拥有一层薄薄的冰表面，它像蛋壳一样破碎了，而且拥有6个可辨认的突发性火山口，可以看到，其邻星一一木卫三被不同寻常的凸凹不平的地带所横断，显而易见，这是各种构造活动造成的结果，尽管这些卫星是古老的星体，但是，甚至连最年轻的凹陷带都是火山喷发最严重的地区。连木星的最大卫星—木卫四的最外部都有一层淡褐色的火山喷射面，这几乎是每个人都可以预料到的。木卫一上的火山，其最引人注目之处要算它的火山口了，它向太空喷射了100多公里的硫和二氧化硫，而且火山口内充满了热熔物质。这种热流物质在远离

木卫一火山相当远的地方就能探测到，而且关于这些熔岩是由硅酸盐岩石构成的(像地球上的熔岩一样)还是由硫构成的论点、目前还存在着大量的争论。熔硫和熔岩石可能在木卫一的近年火山史上起到了一定的作用。在外行星的卫星当中，除结冰规律外，木卫一还是一颗岩石卫星，它比月球稍稠密，体积较大，就像在月球，火星和水星上的情况一样，它的辐射热量对今天的火山活动而言应大大减少。

也许对木卫一的现在活动不感到惊奇的唯一之人，便是美国加州大学圣巴巴拉分校的斯坦顿·皮尔以及他的美国航空和航天局阿姆斯研究中心的同事们了，他们发挥了聪明才智并准确无误地在“旅行者”1号航天器飞到木星的前几天在《科学》杂志上发表了一篇论文，在文中他们预测出，木卫一的内部十分炽热，甚至可能会熔化，产生潮汐热，这种相同的机理会促使地球上的海洋产生潮汐，还会在行星和卫星之间产生引力。

木卫一的内部出现潮汐热是因为木星的引力受到破坏所致，这会在其表面产生足够的能量，从而带动地质活动。在最靠近木星边界的中心，其引力形成了大约1公里高的潮汐暴增。如果木卫一的旋转比其环绕的木星运动快，那么这种潮汐暴增就会在木卫一的周围作反向运动，使其与木星保持相对，这种情形不大容易发生，运动的阻力在木卫一的旋转过程中转换成了一种拖曳力。

这种潮汐阻力已减慢了几乎所有卫星的旋转运动，其中包括木卫一和我们地球的卫星月球，直到它们的旋转速度与行星的旋转速度相同的这种现象叫做“俘获的旋转运动”，使卫星同其行星水远保持在同一个面上，这就是我们在地球上只能看到月球的一侧的原因之所在。

当一颗卫星被卷入俘获的旋转运动时，行星对面引起潮汐暴增的受力就会变大，而且卫星内部消耗的能量可能会产生内部对流和大面积的融化，但这一过程在早期就已完成，即差不多在卫星诞生1000万年时就已结束。一旦一颗卫星隐入俘获的旋转运动，便没有可能产生大量热量了，而且产生大量地质活动的机会也几乎没有了。

当一颗行星有几颗卫星时，引力的相互作用常常使相邻卫星的轨道彼此产生简单的倍数，这种现象叫做“轨道共振”。例如:在木星周围，对木卫三的每个轨道而言，木卫二完成了两次轨道，而木卫一完成了4次轨道，这表明:木卫一每次在其轨道的同一点上超过了木卫二。木卫二有规律的引力使木卫一走了样，木卫一的轨道速度有规律地变化，而其轴在恒定速度下继续旋转。因此，从木星上看，木卫一的旋转运动经常在其平均位置稍前和稍后之间交替移动。

因此，在木卫一上，潮汐上涨的高度和位置是随着其面对木星的确切位置而变化的，正是这种变化使木卫一上的火山产生了大量的热量。当然。任何因素都不是单一的，而轨道上的能量控制着卫星的速度以及它与行星之间的距离，当木卫一的内部增加热量时，，轨道能量就会在相同的旋转速度卜失掉。这种作用并非仅限子木卫一，木卫二的极年轻的冰表面是通过木卫三的轨道共振所产生的潮汐热量的结果。目前，虽然木卫三是一颗无生命的星球，但它仍然是十分活跃的，其潮汐热量要比木星最外层的大卫星一一木卫四的潮汐热大得多。土星的卫星之间的轨道共振是长卫二产生初期活动(也许是现在活动)的主要原因。现在的或过去的潮汐相互作用也能在上述七八颗冰卫星中引起热量的增加，因为这些卫星显然拥有较长的和较复杂的地质史。在这些相互作用中。最显著的潮汐相互作用存在于天王星和海王星之中，两星球存在着明显的火山口和熔岩流等火山活动的痕迹，除了其地貌由冰构成的之外，其它火山地形就像在地球上和月球上看见的那样，依稀可见。

尽管热源在类地星体和冰星体上是不相同的，但是所获得的结果却极其相似。冰卫星的变形表面和地球岩层之间的相似性是其冰的独特多样性特征的结果。不同天体上的冰的组成成分是这些天体在旋转的气体云中浓缩及太阳系内产生的尘埃凝结的结果。在木星的巨星中，冰可能是由溶解盐混杂的冻结水组成，特别是硫酸镁和硫酸钠。它们可能已经从这些天体的岩石部分沥出来了。在木星内或在土星以外的星球内，温度逐渐降低，而卫星却已生成了挥发性物质，例如，氨、甲烷、甲醇和氮，并凝结成了水。这些分子在水冰结成的晶休中被吸收了，在某些情况下，甚至已经结成了特殊冰。对这些外来混合物的实验性研究表明:混合物使冰产生了复杂的溶化作用和结晶作用特征，仿佛构成岩石的硅酸盐矿物质混合物一样。

特别是，当冰混合体融化时。也同样会按叫做“部分溶化”的过程溶化，例如:冰是由水与氨的混合而生成的，组成两种共生的不同类型的晶体:纯水冰和氢氧化氨。当这种晶体混合物在低压下溶化时，类似于冰卫星表面的状况，所有的氢氧化氨晶体和一些水冰晶体首先融化，从而产生了一种被称为“部分融化”的液体，这种液大约由33%的氨和67%的水组成。它遗留下了一种由水冰晶体组成的固体剩余物。实验表明:这种融化在一97C时才发生，因此，融化比较容易。因为这种融化了的物质内所含有的氨的比例要比冰内所含有的比例高。当这种物质再次解冻时，冰便形成了，其内部含有的氨要比原来的冰内的含氨量丰富。

尽管实验性数据还不足。但是看起来原始冰内含的污染物质可能不止一种。这种情况是可能的，它应产生更为复杂的融化过程，特别应考虑到在高压下形成的不同的融化成分。由此可见。火山活动活跃的冰卫星可能会产生一系列类型的冰。就像在地球仁由部分硅酸盐岩石熔化而形成的许多火成岩类型一样。

融化物不管是液晶还是液体混合物都会流过冰星球的表面，这同类地行星中的火山岩的滑动是一样的，例如:述描述的氨水溶解要比水粘滞得多在冰卫星的低表面重力下，它会像地球上普通的最不粘滞的熔岩——玄武岩一样移动。玄武岩形成的熔岩流移动的距离较大，速度较快，从而形成了由平缓熔岩流控制的地貌。大约含80%晶体的熔体会形成糊状液体和晶体，而民会像流纹岩一样移动，它是地球上普遍存在的熔岩的最粘稠形式，从而产生了由陡坡熔岩流控制的完全不同的地势。如有可能，氨水溶体内也存在甲醇，即使晶体没开始生成，`已也会是粘稠的，就连溶解盐也增加了最初生成纯水的粘稠性。但是熔点要低几度。

另一种与地面变化过程平行的便是卫星内部靠近表面的地方产生的熔体了，如果侧限压力按这样一种方式降低，那么蒸气泡就会随着熔化的加剧而生成，这种情况可促使爆发性火山突发。随着气泡突然而猛烈地扩大，气泡会分裂熔体，使周围地区的冰片降落下来在地球土。1991年6月，菲律宾的皮纳图拉山爆发了火成岩碎屑物，扩大的气泡压力克服了熔岩的粘结力。

无论行星活动的热量来源是放射性衰变还是潮汐过程，`已们都是偶然发生的，两种过程均能导致内部对流和表面活动。在冰天体上，由外太阳系的混合冰展·示的熔化和结晶关系再现了在硅酸盐岩石中发现的熔化和全奇晶的所有重要特征。要进一步了解行星是如何起作用的。地质学家们应在地球以外。甚至在类地行星以外进行观测。

2013年4月18日消息,英国每日电邮报道，英国科学家表示，很可能在土星和木星的冰卫星上发现外星人的存在。这一发现来自于英国天体生物学中心，后者旨在调查地球以外是否存在外星生命。

欧洲太空局计划开展木星冰卫星探索任务（JUICE）以调查木星上生命存在的可能性，将于2022年开始的JUICE项目将调查木星的三个主要卫星。该项目中所使用的磁力仪的首席研究员、伦敦帝国理工学院的米歇尔·多赫蒂（Michelle Docherty）教授说道：“我们想要查明的是，木星的卫星是否存在合适的环境以支持生命存在。卫星上需要有液态水，温热的气候条件，环境的长期稳定性以及存在有机化合物。我们认为木卫四、木卫三和木卫二都满足这些条件，但我们必须真正探索它们才能得出确定性结论。”JUICE项目将发射于2022年，预计于2030年到达木星。