Amalthea, Jüpiter gezegeninin küçük, patates şekilli ayı ve 1610'da Galileo tarafından keşfedilen dördünün dışındaki tek Jovian uydusu, Dünya'dan doğrudan görsel gözlemle (fotoğraf veya elektronik görüntülemenin aksine) bulundu. 1892'de Amerikalı gökbilimci Edward Emerson Barnard tarafından keşfedildi ve Yunan mitolojisinde bebek Jüpiter ile ilişkili bir figür olarak adlandırıldı.
Amalthea, Jüpiter'in 11 saat 57 dakikada bir (0.498 Dünya günü), Jüpiter'in ekvatoral düzleminin yarım derecesinde bulunan neredeyse dairesel bir yörüngede 181.000 km (112.500 mil) mesafede daire çiziyor. Voyager 1 ve 2 uzay aracı tarafından 1979'da iletilen ve 1990'ların sonunda Galileo yörüngesi tarafından onaylanan fotoğraflar, Amalthea'nın 262 × 146 × 134 km (163 × 91 × 83 mil) ölçülerinde düzensiz bir kayalık gövde olduğunu göstermektedir. Her zaman aynı yüzü Dünya'ya doğru tutan Ay gibi, Amalthea da Jüpiter'in etrafında döndüğü oranda döner ve böylece aynı yüzü gezegene doğru tutar. Amalthea'nın uzun ekseni her zaman Jüpiter'i işaret eder.
Bilim adamları, Amalthea'nın Galileo uzay aracı üzerindeki yerçekimi etkisini ölçerek, ayın suda yüzebileceği çok düşük bir yoğunluğa (kübik cm başına 0.86 gram) sahip olduğunu belirlediler. Açıkçası, Amalthea, belki de kayalık iç mekanını tekrar tekrar parçalayan çarpışmaların bir sonucu olarak son derece gözeneklidir. Aynı nedene atfedilen düşük yoğunluklar, Satürn'ün bazı iç uyduları için de gözlenmiştir.
Amalthea, darbe kraterleri ile işaretlenmiş koyu, kırmızımsı bir yüzeye sahiptir. Önde gelen yarımküre (hareket yönüne bakan), muhtemelen Jovian sistemine giren küçük meteoroitlerin bombardımanının bir sonucu olarak, sonrakinden yüzde 30 daha parlaktır. Kırmızı renk muhtemelen yakındaki volkanik olarak aktif uydu Io tarafından sürekli olarak dökülen kükürt ve kükürt bileşikleri parçacıklarının kontaminasyonundan kaynaklanır. Amalthea üzerindeki en büyük darbe krateri yaklaşık 90 km (55 mil) çapında Pan'dır.
