Adrastea là vệ tinh nhỏ nhất và ở vị trí thứ hai từ trong ra trong sô bốn vệ tinh trong của Sao Mộc (gồm Metis, Adrastea, Thebe và Amalthea). Nó quay quanh Sao Mộc với khoảng cách ~ 129.000 km (1,806 lần bán kính Sao Mộc) và nằm ở rìa ngoài vành đai chính.[2] Adrastea là một trong ba vệ tinh trong Hệ Mặt Trời có chu kỳ quỹ đạo quay quanh hành tinh chủ ngắn hơn một ngày của hành tinh chủ đó, hai vệ tinh còn lại là Metis, vệ tinh gần Sao Mộc nhất và Phobos, vệ tinh của Sao Hỏa. Độ lệch tâm và độ nghiêng của quỹ đạo Adrastea rất nhỏ, lần lượt xấp xỉ 0,0015 và 0,03°. Độ nghiêng này được tính bằng cách so với mặt phẳng xích đạo của Sao Mộc.[2]

Vì bị khóa thủy triều, Adrastea có chu kỳ tự quay bằng chu kỳ quỹ đạo quay quanh Sao Mộc nên vệ tinh này có một mặt luôn hướng về Sao Mộc, với trục dài hướng về phía Sao Mộc, và đây là dạng cấu hình có năng lượng thấp nhất.[3]

Quỹ đạo của Adrastea nằm bên trong bán kính quỹ đạo đồng bộ của Sao Mộc (tương tự như Metis), kết quả là lực thủy triều làm quỹ đạo của nó dần ngắn lại và trong tương lai Adrastea sẽ va chạm với Sao Mộc. Nếu Adrastea có khối lượng riêng xấp xỉ bằng của vệ tinh Amalthea, quỹ đạo của nó có thể nằm trong giới hạn Roche; nhưng vì vệ tinh này chưa bị phá vỡ nên quỹ đạo của nó vẫn còn nằm ngoài giới hạn Roche.[3]

Adrastea có vận tốc quỹ đạo nhanh thứ hai trong số các vệ tinh của Sao Mộc. Nó quay quanh Sao Mộc với vận tốc 31,378 km/s.