Amalteia é o terceiro dos satélites conhecidos de Júpiter. Foi descoberto a 9 de Setembro de 1892 por Edward Emerson Barnard usando o seu telescópio refractor de 36" (91 cm) no Observatório Lick. Amalteia foi a última lua a ser descoberta através de observações visuais directas (em oposição à fotografia), e a primeira lua a ser descoberta desde que Galileu observou os quatro satélites galileanos em 1610. Tem o nome da ninfa da mitologia Grega que cuidou do recém-nascido Júpiter com leite de cabra.
É o maior do grupo joviano de satélites interiores que tem o seu nome.
O nome "Amalteia" não foi formalmente adoptado pela União Astronómica Internacional até 1975, embora tenha sido usado informalmente durante muitas décadas antes da sua sugestão por Camille Fammarion. Antes de 1975 era mais conhecido simplesmente pela sua designação romana, como "Júpiter V".
Amalteia é o segundo objecto mais vermelho do Sistema Solar (Sedna é o primeiro), até mais vermelho que Marte. A sua cor é provavelmente devida ao enxofre originário de Io. Aparecem áreas brilhantes de verde na maiores inclinações de Amalteia, mas a natureza desta cor é ainda desconhecida.
Amalteia tem uma forma irregular, com dimensões de 270x168x150 km; o longo eixo está orientado na direcção de Júpiter. É também altamente craterado, algumas das quais são extremamente grandes relativamente ao tamanho da lua. Pan, a maior cratera, mede 100 quilómetros de diâmetro e tem pelo menos 8 km de profundidade. Outra cratera, Gaea, mede 80 km de diâmetro e tem provavelmente o dobro da profundidade de Pan. Amalteia tem duas montanhas conhecidas, Mons Lyctas e Mons Ida, que chegam a uma altura de 20 km.
A combinação entre a forma irregular de Amalteia e o seu tamanho implica que Amalteia seja um corpo razoavelmente forte e rígido; se fosse composto por gelo ou outros materiais fracos, a sua própria gravidade teria deixado Amalteia num corpo mais esférico. Tal como todas as luas de Júpiter, sofre a atracção das forças das marés de Júpiter, e o seu longo eixo aponta na direcção do planeta a todas as alturas. A sua composição é provavelmente mais parecida com a de um asteróide do que com alguma das luas galileanas, e eventualmente poderá ter sido capturado. Como Io, Amalteia liberta mais calor do que recebe do Sol. É provavelmente devido às correntes eléctricas induzidas pela sua órbita através do campo magnético de Júpiter.