แม้ว่าโลกของเราจะเป็นเพียงดาวเคราะห์ดวงเล็ก ๆ ดวงหนึ่งในจักรวาล แต่ขนาดรัศมีประมาณ 6,370 กิโลเมตรของโลก ก็ทำให้การขุดเจาะลงไปลึกถึงใจกลางโลกเพื่อศึกษาโครงสร้างและองค์ประกอบต่าง ๆ ของโลกนั้นเป็นเรื่องที่ยากยิ่ง อย่างไรก็ตาม มนุษย์ยังไม่ละความพยายามที่จะศึกษาโครงสร้างและองค์ประกอบของโลกในชั้นลึก จึงมีการประยุกต์ความรู้ทางฟิสิกส์เพื่อนำมาสำรวจโลกในระดับที่ลึกลงไป โดยใช้คลื่นไหวสะเทือนประกอบกับความรู้ในเรื่องคุณสมบัติของคลื่นที่มีการหักเหและสะท้อนในตัวกลางคุณสมบัติต่าง ๆ กัน ทำให้เราคาดคะเนได้ว่าโครงสร้างของโลกของเรานั้นแบ่งเป็น 3 ชั้น ได้แก่ แก่นโลก (Core) เนื้อโลก (Mantle) และเปลือกโลก (Crust)

เราสามารถแบ่งโครงสร้างภายในโลกได้เป็น 3 ชั้น และในแต่ละชั้นก็จะมีชั้นความไม่ต่อเนื่องกั้นกลางอยู่ ได้แก่

1. แก่นโลก (Core)

เป็นส่วนที่อยู่ชั้นในสุดของโลก มีความหนาประมาณ 3,470 กิโลเมตร สามารถแบ่งย่อยออกจากกันเป็น 2 ชั้น ด้วยชั้นความไม่ต่อเนื่องเลอห์มานน์ (Lehmann Discontinuity)
1.1 แก่นโลกชั้นใน (Inner Core) มีความหนาประมาณ 1,370 กิโลเมตร มีความหนาแน่นมากและมีลักษณะแข็ง คาดว่าแก่นโลกส่วนนี้จะประกอบด้วยโลหะผสมระหว่างเหล็กและนิกเกิล โดยเทียบเคียงจากอุกกาบาตเนื้อเหล็กที่ประกอบไปด้วยโลหะผสมระหว่างเหล็กและนิกเกิล ซึ่งเคยตกลงมาบนโลก เนื่องจากมันมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับแก่นโลกในชั้นนี้
1.2 แก่นโลกชั้นนอก (Outer Core) มีความหนาประมาณ 2,100 กิโลเมตร ในชั้นนี้ประกอบด้วยโลหะผสมระหว่างเหล็กและนิกเกิลเช่นเดียวกับแก่นโลกชั้นใน แต่คาดว่าจะมีสถานะเป็นของเหลวที่มีการเคลื่อนที่ในลักษณะหมุนวนด้วยการพาความร้อน ซึ่งการเคลื่อนที่เช่นนี้ได้เหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลก

2. ชั้นเนื้อโลก (Mantle)

ชั้นเนื้อโลกมีความหนาประมาณ 2,880 กิโลเมตร แบ่งแยกออกจากแก่นโลกชั้นนอกด้วยชั้นความไม่ต่อเนื่องวิเชิร์ตกูเทนเบิร์ก (Wiechert-Gutenberg Discontinuity) หรือชั้นความไม่ต่อเนื่องโอล์แดม (Oldham Discontinuity) มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นแร่ซิลิเกต ทั้งนี้ ระหว่างเนื้อโลกมีชั้นทรานซิชัน (Transition Zone) แทรกอยู่ ซึ่งทำให้เราแบ่งเนื้อโลกได้เป็นเนื้อโลกชั้นล่างและเนื้อโลกชั้นบน
2.1 เนื้อโลกชั้นล่าง (Lower Mantle) มีความหนาประมาณ 2,100 กิโลเมตร มีสถานะเป็นของแข็ง
2.2 เนื้อโลกชั้นบน (Upper Mantle) มีความหนาประมาณ 700 กิโลเมตร แบ่งเป็นเนื้อโลกชั้นบนตอนล่างและเนื้อโลกชั้นบนตอนบน
     1)  เนื้อโลกชั้นบนตอนล่าง เรียกว่า ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) มีลักษณะเป็นของแข็งเนื้ออ่อน จึงหยุ่นคล้ายดินน้ำมัน ในชั้นนี้มีความร้อนสูง ทำให้แร่บางส่วนหลอมละลายเป็นหินหนืด (Magma) ซึ่งจะมีการเคลื่อนที่ในลักษณะของกระแสหมุนวนด้วยการพาความร้อน
     2) เนื้อโลกชั้นบนตอนบน มีลักษณะเป็นหินเนื้อแข็ง และเป็นฐานรองรับเปลือกโลกส่วนทวีป เรียกรวมกันว่า ธรณีภาค (Lithosphere)

3. ชั้นเปลือกโลก (Crust)

เป็นชั้นที่อยู่นอกสุด มีความหนาเฉลี่ย 22 กิโลเมตร แยกจากชั้นเนื้อโลกด้วยชั้นความไม่ต่อเนื่องโมโฮโรวิซิก (Mohorovicic Discontinuity หรือ M-Discontinuity) ชั้นเปลือกโลกแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนคือ
3.1 เปลือกโลกส่วนมหาสมุทร (Oceanic crust) มีความหนาเฉลี่ยประมาณ 5 กิโลเมตร ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ ซึ่งประกอบด้วยเหล็ก แมกนีเซียม ซิลิกอน และออกซิเจน ดังนั้น เปลือกโลกส่วนนี้จึงถูกเรียกว่า ไซมา (SIMA) โดยมาจากอักษรสองตัวแรกของธาตุซิลิกอน (Silicon) กับแมกนีเซียม (Magnesium)
3.2 เปลือกโลกส่วนทวีป (Continental crust) มีความหนาเฉลี่ยประมาณ 30 กิโลเมตร ส่วนใหญ่เป็นหินแกรนิต ซึ่งมีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิกอน อะลูมิเนียม ออกซิเจน โซเดียม และโพแทสเซียม ดังนั้น จึงถูกเรียกว่าไซอัล (SIAL) โดยมาจากอักษรสองตัวแรกของธาตุซิลิกอน (Silicon) กับอะลูมิเนียม (Aluminium)