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  地球結構可以由化學和力學(如流變學)確定。物理學上,地球可劃分為岩石圈、軟流層、地幔、外核和核心5層。化學上,地球被劃分為地殼、上地幔、下地幔、外核和核心。地質學上對地球各層的劃分,按照自地表的深度,分別是:  各層可以由地震波的折射和反射時的傳播時間間接得知。橫波不能通過地核,在其他的層中速度也不同。波速在不同層中間的變化依循折射的斯涅爾定律。高速地震波引起的反射則和光波在鏡面上的反射類似。

  地球的平均密度為5,515kg/m。由於地表物質的平均密度只有約3,000kg/m,因此我們可以得知,地球核心區域有密度更高的物質。關於地核的更多資訊則來自地震學研究。  地震學測量顯示,地核由2部分構成:半徑為1,220公里的固體核心和裹在外面的液體外核,總半徑3,400公里。固體核心是由英格·萊曼在1936年發現的,成分主要是鐵和鎳。  在45億年前的地球早期,高溫熔融的狀態使較重的物質下沉到地球中心,較輕的物質上浮到地殼,這個過程稱為行星分化。地核的成分因此可以推斷為80%的鐵、鎳,以及一些輕元素。其他的重元素例如鉛和鈾,不是含量過少,就是同其他輕元素結合而留在地殼裡。核心甚至被認為是由鐵晶體組成。  液體的外核包裹著核心,成分也是鐵和鎳,還有少量的輕元素。  最近的研究顯示,地核最內部可能富含金、鉑和其他親鐵元素。  組成地球的成分和普通球粒狀隕石和太陽外部的成分有很大關係 。地球的成分同普通球粒隕石相似,而與另一種頑火輝石球粒隕石完全不同。在1940年初,包括弗朗西斯·伯奇在內的很多科學家在這個研究成果的基礎上建立了地球物理學。兩種隕石出現如此巨大的差異之原因是生成頑火輝石球粒隕石的環境必須是極端缺氧的環境。這使親氧的元素部分或全部保留在和地核相同的合金中。  發電機理論認為,外核的對流,以及科氏效應為地球創造了磁場。核心由於高於居里溫度而不能保持一個穩定的磁場,但是可能對外核產生的磁場起了穩定作用。  最近的研究顯示,核心可能比地球的其他部分轉得快。在2005年8月,一些地球物理學家在《科學》上發表了一篇論文,稱地球的核心每年比地表多轉0.3至0.5度。

  地幔深度達2,890公里。地幔底部的壓強高達140×10帕(約140萬個大氣壓)。地幔由富含鐵和鎂的矽酸鹽岩石組成,和地殼相近。雖然地殼是固體,但是高溫使矽酸鹽擁有足夠的延展性,以在很長時間內緩慢流動。地幔的對流在地面上體現為板塊運動。物質的熔點和粘度隨著壓強的變化而變化。由於地幔越向下壓強越大,因此地幔上方的部分比下方的部分更容易流動(化學變化也可能起著一定的作用)。地幔的黏度介乎10-10Pa·s之間。作為比較,水的粘度約為10Pa·s,而瀝青的黏度為10 Pa·s。

  地殼深度介乎於5公里至35公里之間,是地球最外層的結構。海盆下比較薄的海洋地殼是由含鐵鎂的矽酸鹽岩石組成的。比較厚的大陸地殼則是由含鈉鉀鋁的矽酸鹽岩石構成。由於大陸地殼的主要構成元素是矽和鋁,因此也稱為矽鋁層。同樣,海洋地殼被稱為矽鎂層。地殼和地幔的區別有兩部分。首先,地殼和地幔間有一個不連續面,導致地震波的速度變化,稱為莫霍洛維奇面,簡稱莫霍面。造成莫霍面的原因是面上方的岩石包含長石,而下方的岩石不含長石。第二,鐵鎂堆積巖和橄欖岩之間有一個化學不連續面。  很多構成地殼的岩石年齡在1億年左右,但已知最老的岩石年齡為44億年。因此可以推斷,地球在那時就擁有一個固體地殼。
地球的結構同其他類地行星相似,是層狀的,它們可以通過化學和流變學特性區分。地球擁有一層富含矽的地殼、一層溶融狀的地幔、一層液體的外核和一個固體的核心。這些對地球內部結構的認識來源自物理學證據和一些推斷,這些證據包括火山噴出的物質和地震波。