Поэтому, спутник покрыт множеством разноцветных веществ, преимущественно модификациями и соединениями серы.
Вулканы выбрасывают различные вещества, такие как силикаты (например, ортопироксен (Mg,Fe)<sub>2</sub>Si2O<sub>6</sub>), сера S и диоксид серы SO<sup>2</sup>. Иней из диоксида серы покрывает почти всю поверхность спутника, окрашивая большие области в белый или серый цвет. На многих областях Ио видна и сера благодаря своему жёлтому или жёлто-зелёному цвету. В средних и высоких широтах радиация разбивает обычно устойчивые восьмиатомные циклические молекулы серы S<sub>8</sub>, в результате чего полярные области спутника окрашены в красно-коричневый цвет. Взрывной вулканизм, нередко дающий шлейфы вулканического пепла, формирующие причудливые формы, окрашивает поверхность Ио силикатами и соединениями серы. Осадки данных шлейфов нередко окрашены в красный или белый цвет — в зависимости от содержания серы и диоксида серы. Обычно, шлейфы, созданные в жерле вулкана в результате дегазации лавы, содержат большее количество S<sub>2</sub> и дают красные осадки, выпадающие веером или, изредко, большими (до более чем 450 км радиусом) кольцами. Яркий пример красного кольца из осадков шлейфа имеется вокруг вулкана Пеле. Данный красный осадок состоит приемущественно из серы (главным образом 3- и 4-атомной молекулярной серы), двуокиси серы и, по-видимому, Cl<sub>2</sub>SO<sub>2</sub>. Шлейфы, возникшие на границах потоков силикатной лавы, дают белые или серые осадки (продукт взаимодействия этой лавы с серой и двуокисью серы, лежащими на поверхности). На спутнике почти нет воды (хотя были идентифицированы небольшие карманы водяного льда или гидратированных минералов).
Небольшое количество ударных кратеров показывает, что поверхность Ио геологически молода, так как кратеры на нём быстро покрываются вулканическими выбросами.
28 февраля 2007 года мимо спутника пролетел КА «Новые горизонты», получивший новые данные и снимки.
В 2012 году была составлена полная геологическая карта спутника.
Гипотетическая колонизация Ио маловероятна из-за вулканической активности и мощной радиации.