외계 위성은 지구 이상의 천체에 의해 자연적으로 형성되거나 인위적으로 제작된 위성을 의미한다. 일반적으로 외계 위성이란 태양계나 다른 항성계에 위치한 위성을 지칭하며, 이들은 해당 천체의 중력에 의해 궤도를 이루며 돌고 있는 상태이다. 우주에서 이들 위성은 행성, 왜소행성, 혹은 기타 천체의 주변을 돌며 그들의 중력적 상호작용에 영향을 받는다.

외계 위성의 원형은 크기와 구성에 따라 매우 다양하다. 예를 들어, 목성의 갈릴레이 위성인 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토는 각각 서로 다른 특성과 구성을 지니고 있으며, 이오의 경우 활발한 화산 활동이 관측되기도 한다. 또한, 타이탄과 같은 위성은 두꺼운 대기를 가지고 있어 생명체가 존재할 가능성에 대한 연구 대상이 되기도 한다.

외계 위성은 그들의 모행성과의 상호작용, 조석력, 그리고 진화적 과정을 통해 다양한 지질학적 현상과 기후 시스템을 형성할 수 있다. 이러한 위성들은 행성의 기원과 진화에 대한 이해를 돕는 중요한 단서를 제공하며, 과학자들은 이들 위성을 통해 우주의 역사와 다양한 천체의 복잡한 상호작용에 대해 연구하고 있다.

위성의 탐사는 주로 우주선이나 로봇 탐사선에 의해 이루어지며, 이는 해당 위성의 표면 구성, 대기, 물리적 특성 등을 분석하는 데 기여한다. NASA, ESA(유럽 우주국), CNSA(중국 국가우주국) 등 여러 우주 기관이 외계 위성에 대한 탐사 계획을 통해 이들의 특성과 잠재적 생명체 존재 가능성을 탐구하고 있다.