GIO oferece APIs para leitura e escrita assíncrona de arquivos e outros fluxos. Os arquivos são referidos por URIs (uniform resource locators) e backends locais podem fornecer acesso a mais do que apenas arquivos locais. Ao executar sob o ambiente GNOME, GIO usa GVFS para permitir acesso a arquivos sobre SFTP, FTP, WebDAV, SMB e outros protocolos populares. Este acesso transparente a arquivos na rede está disponível para todos os aplicativos que usem GIO.

As APIs de arquivo do GIO foram desenhadas para serem usadas em interfaces gráficas orientadas a eventos. O desenho assíncrono, não bloqueante significa que a interface de usuário não trava enquanto espera por um arquivo. Há também versões síncronas das APIs disponíveis, que são algumas vezes mais conveniente para threads ou processos.

GIO também oferece rotinas para gerenciar unidades, consultar ícone e tipos de arquivos e localizar aplicativos para abrir arquivos.