关于太阳系气态巨行星的信息已经从各种来源收集到：
它们的距离和轨道参数可以通过仔细观察它们在天空中的位置来计算；它们的大小（半径，体积）可以通过望远镜中的图像大小，结合它们的距离来计算；它们的质量可以通过卫星绕其运行一周的时间来计算；它们的密度可以通过质量和体积的测定来计算；有趣的是，土星的密度比水的密度小；它们的形状可以从望远镜图像中看到。木星和土星都明显变平了——这是它们快速自转的结果。
它们的旋转速度可以通过观察地表特征来确定。旋转速度随纬度变化，这表明我们观测的不是固体表面。从它们的光谱可以估计出它们上层大气的组成。它们的磁场是通过太空探测器测量的，尤其是旅行者2号，它访问了木星、土星、天王星和海王星。木星和土星的引力场细节已经通过轨道卫星的精确测量得到。有一篇关于这个主题的技术性论文伽利略号探测木星，卡西尼号探测土星，已经对木星和土星的高层大气结构进行了测量。太阳系的非挥发性成分可以通过陨石的组成来表示。
太阳的化学成分可以通过光谱分析来估计。
所有这些线索都表明了气态巨行星的内部可能由什么组成。天体物理学家建立了详尽的模型，试图解释所有观测到的特征。假设木星的整体组成与太阳相似，它很可能有一个铁的核心，周围有一个岩石的外核。然而，还有很多未知因素，没有人能确切地说地核是固体还是液体。
木星的组成与太阳相似——主要是氢和氦。在大气层深处，压力和温度升高，将氢气压缩成液体。这使得木星成为太阳系中最大的海洋——一个由氢而不是水组成的海洋。科学家们认为，在距离地球中心大约一半的深处，压力变得如此之大，以至于电子从氢原子中被挤压出来，使得液体像金属一样导电。木星的快速自转被认为是驱动该区域的电流，产生了行星强大的磁场。目前还不清楚木星的深处是否有一个由固体物质构成的核心，或者它是否可能是一个厚的、超级热的、稠密的汤。那里的温度可能高达90,032华氏度（50000摄氏度），主要由铁和硅酸盐矿物（类似于石英）构成。
