Poznanie budowy wnętrza Ziemi jest bardzo trudne ze względu na wysoką temperaturę i ogromne ciśnienie, które uniemożliwiają wysłanie do wnętrza naszej planety sondy badawczej. Obecnie wiercenia sięgają kilkunastu kilometrów. Dzięki badaniom sejsmicznym wiadomo, że wnętrze Ziemi ma budowę warstwową.

Najlepiej poznana jest skorupa ziemska. Wyróżnić w niej można dwie charakterystyczne warstwy: bazaltową i granitową. Pierwsza obejmuje całą naszą planetę, druga stanowi jedynie fundament wszystkich kontynentów. Zewnętrzna powłoka to skorupa ziemska – zbudowana jest ze sztywnych skał magmowych, osadowych i przeobrażonych. Jej grubość sięga od około 5 km pod oceanami do ponad 70 km pod kontynentami, tworzą ją głównie skały zawierające dużo związków krzemu (Si) oraz glinu (Al). Wraz ze wzrostem głębokości, w skorupie ziemskiej rośnie ciśnienie (średnio o około 1 atmosferę na 3,7 metra) oraz temperatura (średnio 1°C na każde 33 m głębokości – stopień geotermiczny).

Płaszcz Ziemi – położony pod skorupą ziemską sięga do głębokości około 650 km (górny) i dalej do około 2900 km (dolny). W składzie chemicznym zdecydowanie dominują tlenki krzemu (SiO2), magnezu (MgO) i żelaza (FeO). W zewnętrznej części płaszcza górnego wyróżnia się sztywną warstwę perydotytową oraz leżącą poniżej astenosferę – warstwę odznaczającą się sprężystością i plastycznością – w tej części płaszcza powstają prądy cieplne zwane konwekcyjnymi, które są odpowiedzialne za ruchy płyt tektonicznych.

Jądro – badania wykazują, że jądro zewnętrzne ma cechy ciała ciekłego, natomiast wewnętrzne (od głębokości około 5100 km) zachowuje się jak ciało stałe. W składzie chemicznym dominują pierwiastki metali ciężkich – głównie żelazo (Fe) i nikiel (Ni). We wnętrzu naszej planety panuje bardzo wysokie ciśnienie (ok. 0,36 x 1012 GPa), a temperatura osiąga wartości ponad 6000°C. Jest to najsłabiej poznana sfera naszej planety.