จากการเก็บตัวอย่างหินตามที่ต่าง ๆ ของเปลือกโลกทั้งบนบกและในทะเลมาศึกษาทำให้นักธรณีวิทยาทราบว่าเปลือกโลกในแต่ละส่วนมีส่วนประกอบที่แตกต่างกันมาก แต่มีธาตุเพียง ๘ อย่างเท่านั้นที่พบในปริมาณมากรวมเป็นร้อยละ ๙๘ โดยน้ำหนักและร้อยละ ๙๙ โดยปริมาตร ดังตารางที่แสดงส่วนประกอบโดยเฉลี่ยของหินเปลือกโลก ทั้งที่เป็นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรจะเห็นได้ว่าธาตุออกซิเจนมีปริมาณมากที่สุดรองลงมา ได้แก่ ซิลิคอน อะลูมิเนียม และเหล็ก เป็นที่น่าสังเกตว่าออกไซด์ของธาตุซิลิคอนมีปริมาณมากทั้งในเปลือกโลกภาคพื้นสมุทร และเปลือกโลกภาคพื้นทวีปแต่เปลือกโลกภาคพื้นทวีปมีปริมาณมากกว่าสำหรับออกไซด์ของธาตุเหล็ก แมกนีเซียม และแคลเซียม มีปริมาณสูง ในเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรมากกว่าในเปลือกโลกภาคพื้นทวีป
ในกรณีของธาตุโลหะสำคัญ ๆ เช่น ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี นิกเกิล ดีบุก ซึ่งในปัจจุบันมีประโยชน์มากต่ออุตสาหกรรมและเทคโนโลยี แต่ปรากฏว่าแร่ธาตุเหล่านี้ มีปริมาณเพียงเล็กน้อยในเปลือกโลกแต่สาเหตุที่นักธรณีวิทยาสามารถสำรวจและขุดค้นเอามาใช้ประโยชน์ได้เนื่องมาจากแร่ธาตุเหล่านี้มักสะสมตัวกันเป็นแหล่งแร่ (mineral deposit) และมีลักษณะการเกิดเฉพาะที่ (localization) อันเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรณีวิทยา
การที่เปลือกโลกภาคพื้นทวีปมีองค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญ คือ ธาตุซิลิคอนและธาตุอะลูมิเนียมทำให้นักธรณีวิทยาส่วนใหญ่เรียกเปลือกโลกภาคพื้นทวีปว่า ไซอัล (sial) ซึ่งเกิดจากการนำตัวอักษรภาษาอังกฤษ ๒ ตัวแรกของคำ ๒ คำ คือ silicon (ซิลิคอน) และ aluminium (อะลูมิเนียม) รวมกันในทำนองเดียวกันธาตุที่เด่นมาก สำหรับองค์ประกอบที่สำคัญในเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรหากไม่นับธาตุซิลิคอน คือ ธาตุแมกนีเซียม ดังนั้นนักธรณีวิทยาส่วนใหญ่จึงเรียกเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรว่า ไซมา (sima) ซึ่งก็เป็นการนำตัวอักษร ๒ ตัวแรกของคำว่า silicon (ซิลิคอน) และคำว่า magnesium (แมกนีเซียม) มารวมกันเช่นเดียวกัน การที่เปลือกโลกภาคพื้นทวีปและเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรมีส่วนประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันจึงส่งผลให้เปลือกโลกภาคพื้นสมุทรมีความหนาแน่นมากกว่าแต่มีความหนาน้อยกว่าเปลือกโลกภาคพื้นทวีป