ยูโรปาโคจรรอบดาวพฤหัสบดีโดยใช้เวลาเพียงสามวันครึ่งด้วยรัศมีวงโคจรประมาณ 670,000 กิโลเมตร และมีความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจร เพียง 0.009 วงโคจรจึงมีลักษณะค่อนข้างกลม โดยมีความเอียงของวงโคจรอ้างอิงจากระนาบเส้นศูนย์สูตรฟ้าเล็กน้อย คือประมาณ 0.470 องศาเท่านั้น[17] ยูโรปาการหมุนรอบตัวเองแบบสมวาร คือมีคาบการหมุนรอบตัวเองเท่ากับคาบการโคจรรอบดาวพฤหัสบดีเหมือนดาวบริวารกาลิเลียนดวงอื่นๆ ดวงจันทร์ยูโรปาจึงหันหน้าเข้าหาดาวพฤหัสบดีเพียงด้านเดียวเสมอ ทำให้มีจุดๆหนึ่งบนดวงจันทร์ยูโรปาที่สามารถมองเห็นดาวพฤหัสบดี ณ จุดจอมฟ้าพอดี เส้นเมริเดียนที่ลากผ่านจุดๆนี้ถูกกำหนดให้เป็นเส้นเมริเดียนปฐมของดวงจันทร์ยูโรปา อย่างไรก็ตามผลการค้นคว้าได้ระบุว่าการหมุนของดวงจันทร์ยูโรปาอาจไม่ใช่การหมุนสมวาร เพราะดวงจันทร์ยูโรปาหมุนรอบตัวเองเร็วกว่าโคจรรอบดาวพฤหัสบดี ทำให้เกิดการกระจายที่ไม่สมดุลของมวลภายในดวงจันทร์ยูโรปา และการมีน้ำในรูปของเหลวอยู่ระหว่างเปลือกน้ำแข็งและแกนหินข้างใน[18]

วงโคจรที่เบี้ยวไปเล็กน้อยของดวงจันทร์ยูโรปา เกิดจากการรบกวนทางแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์กาลิเลียนดวงอื่น ทำให้จุดที่มองเห็นดาวพฤหัสบดี ณ จุดจอมฟ้าของยูโรปาแกว่งไปเล็กน้อย เมื่อดวงจันทร์ยูโรปาเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดี แรงดึงดูดของดาวพฤหัสบดีจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ยูโรปาขยายตัวในทิศทางเข้าหาและออกจากดาวพฤหัสบดี เมื่อยูโรปาเคลื่อนห่างจากดาวพฤหัสบดี แรงดึงดูดของดาวพฤหัสบดีจะลดลง ทำให้ยูโรปากลับมาอยู่ในสภาพที่เป็นทรงกลมกว่า นอกจากนี้ดวงจันทร์ไอโอที่ส่งอิทธิพลกับความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรของยูโรปาอยู่ตลอดเวลา[19]ก็ทำให้เกิดแรงไทดัลขึ้น ทั้งสองปรากฏการณ์นี้ทำให้ภายในยูโรปาเปลี่ยนแปลงและเกิดความร้อน และอาจส่งผลให้มีมหาสมุทรอยู่ในรูปของเหลวได้[19][20]

นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์รอยแตกบนพื้นผิวน้ำแข็ง อันเป็นเอกลักษณ์ของยูโรปาว่าเกิดจากการที่ดวงจันทร์ดวงนี้เคยหมุนรอบตัวเองตามแกนที่เอียงมาก่อน หากสมมติฐานนี้เป็นจริง แกนที่เคยเอียงนี้จะสามารถอธิบายลักษณะพิเศษต่าง ๆ บนดวงจันทร์ดวงนี้ได้หลายอย่าง เช่น ร่างแหของรอยร้าวขนาดมหึมาบนยูโรปาเป็นร่องรอยของความเค้นของพื้นผิวที่เกิดจากคลื่นขนาดยักษ์ของมหาสมุทรภายในดวงจันทร์ เนื่องจากการเอียงของยูโรปาส่งอิทธิพลต่อการคำนวณและวิเคราะห์ประวัติศาสตร์ในพื้นผิวน้ำแข็ง, ปริมาณความร้อนที่มหาสมุทรภายในสร้างขึ้น หรือแม้กระทั่งระยะเวลาที่มหาสมุทรเป็นของเหลว พื้นผิวของดวงจันทร์จำเป็นต้องยืดออกเพื่อทำให้เกิดสิ่งเหล่านี้ และการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวนี้ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดรอยแตกนั่นเอง[21]