โลกของเรามีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อน จากข้อมูลที่ได้จากการสำรวจของนักธรณีวิทยานั้น สามารถจำแนกโครงสร้างโลกได้เป็น 3 ชั้น ได้แก่ ชั้นเปลือกโลก ชั้นเนื้อโลก และชั้นแก่นโลก ซึ่งแต่ละชั้นเหล่านี้ยังสามารถแบ่งชั้นย่อยต่อไปได้อีก

นักธรณีวิทยาแบ่งโครงสร้างภายในของโลก ตามลักษณะมวลสาร โดยพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมี ออกเป็น 3 ชั้น ดังนี้

1. เปลือกโลก (Crust)​
เป็นส่วนผิวด้านนอกของโลก เป็นของแข็งมีความหนา 5-35 กิโลเมตร มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นซิลิกาไดออกไซด์ และอะลูมิเนียมออกไซด์ ประกอบด้วยเปลือกโลกทวีป และเปลือกโลกมหาสมุทร

         - เปลือกโลกทวีป (Continental crust) คือ ส่วนที่เป็นแผ่นดินทั้งหมด ส่วนใหญ่เป็นหินแกรนิต มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น ซิลิกอน อะลูมิเนียม และออกซิเจน มีความหนาเฉลี่ย 35 กิโลเมตร
         - เปลือกโลกมหาสมุทร (Oceanic crust) คือ เปลือกโลกส่วนที่ปกคลุมด้วยน้ำ ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น เหล็ก แมกนีเซียม ซิลิกอน และออกซิเจน ความหนาเฉลี่ย 5 กิโลเมตร มีความหนาแน่นมากกว่าเปลือกทวีป ดังนั้น เมื่อเปลือกโลกทั้งสองชนกัน เปลือกโลกทวีปจะถูกยกตัวขึ้น ส่วนเปลือกโลกมหาสมุทรจะจมลง และหลอมละลายเป็นแมกมาอีกครั้ง

2. เนื้อโลก (Mantle)
เป็นส่วนที่อยู่ถัดลงไปจากเปลือกโลก จนถึงระดับความลึก 2,900 กิโลเมตร ส่วนใหญ่เป็นของแข็ง มีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิคอนออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ และเหล็กออกไซด์ แบ่งออกป็น 3 ชั้น ได้แก่

         - เนื้อโลกตอนบนสุด (Uppermost sphere) มีสถานะเป็นของแข็ง เป็นฐานรองรับเปลือกโลกทวีป และเปลือกโลกมหาสมุทร อยู่ใต้แนวแบ่งเขตโมโฮโรวิสิก เรียกโดยรวมว่า ธรณีภาค (Lithosphere) มีความหนาโดยรวมประมาณ 30-100 กิโลเมตร
         - เนื้อโลกตอนบน (Upper mantle) หรือบางครั้งเรียกว่า ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) อยู่ที่ระดับลึก 100-700 กิโลเมตร มีลักษณะเป็นของแข็งเนื้ออ่อน อุณหภูมิที่สูงมากทำให้แร่บางส่วนหลอมละลายเป็นหินหนืด (Magma) หมุนวนอยู่ภายในโลกอย่างช้าๆ
         - เนื้อโลกตอนล่าง (Lower mantle) มีสถานะเป็นของแข็งที่ระดับลึก 700-2,900 กิโลเมตร มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นเหล็ก แมกนีเซียม และซิลิเกท

3. แก่นโลก (Core)
เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางของโลก มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก แบ่งออกเป็น 2 ชั้น

         - แก่นโลกชั้นนอก (Outer core) ประกอบด้วยเหล็ก และนิกเกิลที่เหลวร้อนเป็นส่วนใหญ่ เคลื่อนที่หมุนวนด้วยการพาความร้อน (Convection) ที่ระดับลึก 2,900-5,150 กิโลเมตร เหล็กร้อนเบื้องล่างบริเวณที่ติดกับแก่นโลกชั้นในลอยตัวสูงขึ้น เมื่อปะทะกับแมนเทิลตอนล่างที่อุณหภูมิต่ำกว่า จึงจมตัวลง การเเคลื่อนที่หมุนวนเช่นนี้ เหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลก

         - แก่นโลกชั้นใน (Inner core) ประกอบด้วยเหล็ก และนิกเกิลที่อยู่ในสภาพของแข็งเป็นส่วนใหญ่ ที่ระดับลึก 5,150 กิโลเมตร จนถึงใจกลางโลกที่ระดับลึก 6,370 กิโลเมตร มีความดันและอุณหภูมิสูงมาก