이오는, 강의 신 이나코스와 멜리아 사이에서 태어난 딸이며
아르고스를 건설한 포로네우스의 자매이다.
제우스의 아내 헤라를 섬기는 무녀였다고도 한다.
제우스는 이오를 유혹하여
검은 구름으로 주위를 덮은 뒤 관계를 맺고는
헤라의 눈을 속이기 위하여 암소로 변신시켰다.
헤라는 제우스가 또 바람을 피운 것을 눈치챘으나 모른 척하고
암소를 선물로 달라고 하였다.
제우스는 헤라의 요구를 거절하면
더 의심을 살 것 같아 암소를 건네주었다.
헤라는 100개의 눈을 가진 거인 아르고스에게
암소를 감시하도록 맡겼다.
아르고스는 잠을 잘 때도
2개의 눈만 감고 나머지 눈은 뜨고 있었으므로
아무도 그의 눈을 속일 수는 없었다.
제우스는 이오를 되찾아오기 위해서 전령의 신 헤르메스를 보냈다.
헤르메스는 여러 가지 이야기와 나른한 피리 소리를 내서
아르고스로 하여금 100개의 눈을 모두 감고 잠들게 한 뒤
단칼에 목을 베어 버렸다.
이에 헤라는 아르고스의 머리에서 눈을 빼내
공작의 깃털 장식으로 삼고는,
무지개를 보내 이오를 쫓게 하는 한편
쇠파리로 하여금 암소가 된 이오를 쫓아다니며 괴롭히게 하였다.
쫓기던 이오는 제우스에 의해 바위산에 묶인 채
독수리에게 간을 쪼아 먹히던 프로메테우스를 만나
미래의 운명에 대한 예언을 듣기도 하였다.
그리고 암소가 건넌 바다는
이오의 이름을 따서 이오니아해라고 부르게 되었다.
이오는 이집트에 가서야 제우스를 만나서 인간의 모습을 되찾은 뒤,
제우스와 동침하여 아들 에파포스를 낳았다.
헤라의 사주를 받은 쿠레테스가
에파포스를 납치하여 시리아로 데려가자
제우스가 이들에게 벼락을 내려 죽였다.
그 뒤 이오는 이집트 왕 텔레고노스와 결혼하였으며,
죽은 뒤에는 이집트 최고의 여신 이시스와 동일시되었다고 한다.
에파포스는 이집트에서 숭배하는 황소 아피스와 동일시되었다.
아이스킬로스의 《포박된 프로메테우스》와
오비디우스의 《변신이야기》 등에서
이오에 관한 이야기를 읽을 수 있다.
한편 천문학에서는
태양계의 가장 큰 행성인 목성을
주피터(제우스의 로마식 이름)라고 하는데,
목성의 제1위성의 이름이 바로 이오이다.