Fin dalle prime immagini rilevate dalle sonde Voyager nel 1979 la superficie di Io, a differenza di quelle degli altri tre satelliti medicei, apparve variopinta e contrastata, con formazioni di colore rosso-arancione, verde e bianco; si notava inoltre la quasi totale assenza di crateri da impatto. Già allora si ipotizzò dunque la presenza di un intenso vulcanesimo che rigenerasse continuamente gli strati superficiali del pianeta.
Oltre che dall'assenza di crateri, infatti, la superficie di Io è caratterizzata dalla presenza di formazioni molto simili a bocche vulcaniche terrestri (strutture radiali più scure delle regioni circostanti), distribuite prevalentemente nella fascia equatoriale del satellite. La temperatura di tali regioni supera di oltre 400 gradi i valori medi registrati su Io, denunciando la presenza di lava in fase di raffreddamento.
La Voyager 1 fu infine in grado di osservare, sul contorno del disco di Io, la presenza di pennacchi vulcanici costituiti dai vapori delle continue eruzioni, spesso piú simili ai geyser piuttosto che ai vulcani terrestri.
La colorazione prevalentemente rossa della superficie è dovuta all'abbondanza del biossido di zolfo e di altri composti dello zolfo nelle lave di Io.
