Cấu trúc theo chiều thẳng đứng của bầu khí quyển của Sao Mộc. Lưu ý rằng nhiệt độ giảm theo độ cao ở các tầng phía trên tầng đối lưu. Dữ liệu phần lớn được cung cấp bởi tàu thăm dò Galileo. Tàu thăm dò Galileo ngừng gửi về tín hiệu ở độ sâu 132 km bên dưới "bề mặt" ở áp suất 1 bar của Sao Mộc.[5]

Khí quyển Sao Mộc cũng có tầng thấp nhất là tầng đối lưu. Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều thẳng đứng ở Sao Mộc tương tự như với khí quyển Trái Đất. Nhiệt độ của tầng đối lưu giảm với chiều cao cho đến khi đạt mức tối thiểu ở vùng đỉnh của tầng đối lưu, tại khoảng lặng đối lưu.[6] Trên Sao Mộc, khoảng lặng đối lưu ở vào khoảng 50 km bên trên những đám mây có thể nhìn thấy được (ở khoảng mức áp suất 1 bar), tại đó áp suất và nhiệt độ là khoảng 0,1 bar và 110 K.[5][7]  Bên trên tầng đối lưu, từ tầng bình lưu trở lên, nhiệt độ lại tăng lên.[8]

Khoảng lặng đối lưu của Sao Mộc chứa một cấu trúc mây phức tạp.[9] Các đám mây ở trên cao, nằm trong phạm vi áp suất 0,6 đến 0,9 bar, chứa băng amoniac.[10] Bên dưới những đám mây băng amoniac, những đám mây đặc hơn chứa amoni hydro sulfua hoặc amoni sulfua (nằm trong tầng áp suất 1 đến 2 bar) và nước (3 đến 7 bar) được cho là tồn tại.[11][12] Không có mây mêtan do nhiệt độ quá cao để mêtan có thể ngưng tụ.[9] Những đám mây hơi nước tạo thành tầng mây dày đặc nhất và có ảnh hưởng mạnh nhất đến động lực học của bầu khí quyển. Đây là hệ quả của nhiệt ngưng tụ cao của nước và hàm lượng nước cao hơn so với amoniac và hydro sulfua (do oxy là nguyên tố hóa học phổ biến hơn nitơ hoặc lưu huỳnh).[13]