GIO poskytuje API pro asynchronní čtení a zápis souborů a dalších datových proudů. Odkaz na soubory je jednoznačně dán pomocí URI (Uniform Resource Identifier) a jádro knihovny díky tomu může nabídnou přístup nejen k místním souborům. Při běhu v pracovním prostředí GNOME používá GIO souborový systém GVFS pro přístup k souborům přes SFTP, FTP, WebDAV, SMB a další populární protokoly. Tento transparentní přístup k souborům přes síť je volně k dispozici všem aplikacím používajícím GIO.

API knihovny GIO bylo navrženo, aby šlo používat v grafickém rozhraní řízeném událostmi. Neblokující asynchronní návrh znamená, že se uživatelské rozhraní nezasekne během čekání na soubor. Je k dispozici ale i synchronní verze API, která je vhodnější pro vlákna a procesy.

GIO také poskytuje rutiny pro správu disků a svazků, dotazování na typ a ikonu souboru a vyhledávání aplikací, které umí otevřít daný typ souboru.