地球内部具有同心球层的分层结构，各层的物质组成和物理性质都有变化。地球内部是不能直接观测的，所以有关地球内部的知识多是间接得来的。例如，根据天文学得知的地球质量和大地测量所得的地球形状和大小，可以计算出地球的平均密度为5.5克／厘米。但是，地表物质的密度小于2.7克／厘米；因此可以推知地球内部物质的密度要比5.5克／厘米为大。根据陨石有石陨石和铁陨石之分，又由于地球有明显的内源磁场，因此可以推断地球内部有一个铁质的地核。主要根据地震波在地球内部传播所显示出来的各种迹象，证明地球内部可大致分为地壳、地幔和地核3个组成部分。
地壳
地球球层结构的最外层，大陆地壳的厚度一般为35～45千米，喜马拉雅山区的地壳厚度可达70～80千米。1909年A•莫霍洛维奇根据近震地震波走时确认地壳下界面的存在，在此界面以下地震纵波的速度由平均5.6千米／秒突然增至7.8千米／秒。这个分界面后人称之为莫霍界面。地壳主要由各种岩石组成，高低不平，平均深度为17千米，大陆部分比海洋部分厚，平均厚度为33千米，高山、高原地区甚至厚达60~70千米，海洋地壳平均厚度仅有6千米。
地幔
地幔位于地壳和地核之间的中间层，平均厚度为2 800余千米。1914年，美国地震学家B.古登堡根据地震波走时测定地核和地幔之间的分界面深度为2 900千米。这个数值相当准确，与新近算得的数值只差15千米。地幔又分为上地幔（350千米深度以上）和下地幔。上地幔中存在一个地震波的低速层，低速层之上为相对坚硬的上地幔的顶部。通常把上地幔顶部与地壳合称岩石圈。全球的岩石圈板块组成了地球最外层的构造，地球表层的构造运动主要在岩石圈的范围内进行。
关于地壳均衡的研究认为，岩石圈下面有一个物质层，其强度较小，容许缓慢变形和在水平方向流动。1914年，J•巴勒尔称这个物质层为软流圈。软流圈概念和地震学中的地幔低速层概念似乎指的是同一个对象，很多人把它们等同起来。板块大地构造学说认为，岩石圈板块漂浮在软流圈之上，可以作大规模的水平向移动。
地核
地幔下面是地核，地核的平均厚度约3 400千米。地核还可分为外地核、过渡层和内地核三层，外地核厚度约2 080千米，物质大致成液态，可流动；过渡层的厚度约140千米；内地核是一个半径为1 250千米的球心，物质大概是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。地核的温度和压力都很高，估计温度在5 000℃以上，压力达1.32亿千帕以上，密度为每立方厘米13克。美国一些科学家用实验方法推算出地幔与核交界处的温度为3 500℃以上，外核与内核交界处温度为6 300℃，核心温度约6 600℃。
在20世纪90年代，在中欧的一个小城温迪施埃中巴赤，人们钻出了一个直径22厘米，深14千米的世界上最深的洞。这个地区地理情况十分特殊，这里的岩石有30千米厚，并向地表突出。历史上古老的欧洲板块和非洲板块在这里相互碰撞，彼此推挤和啮合。正是由于这些地理状况的存在，地质学家们打算用管状的、中空的特殊钻孔器旋出岩心，把这些岩心提取上来，但这次努力最后还是以失败告终。
地球内部究竟是什么？其中的奥秘仍然等待人们去揭开。
