地球の平均密度は5.515g/cm3である。 この結果は、1770年代に行われたシーハリオン実験以来知られている。チャールズ・ハットンは1778年の報告書で、地球の平均密度は約95{displaystyle {tfrac {9}{5}} であるはずだと結論づけた。｝

は、地球の内部は金属であるに違いないと結論付けた。 ハットンは、この金属部分が地球の直径の約65％を占めると推定した。ハットンの地球の平均密度に関する推定値は、1798年のヘンリー・キャベンディッシュのねじり天秤実験では、5.5g/cm3とまだ20％ほど低すぎた。地震観測の結果、コアは2つの部分に分かれており、半径≈1,220 kmの「固体」内核と、それを越えて半径≈3,400 kmまで伸びる液体の外核があることがわかった。 密度は外核が9,900〜12,200kg/m3、内核が12,600〜13,000kg/m3である。

内核は1936年にInge Lehmannによって発見され、一般に主に鉄と一部のニッケルで構成されていると考えられている。 この層はせん断波（横波の地震波）を伝えることができるため、固体である必要がある。 実験的な証拠は、現在のコアの結晶モデルと矛盾していることもある。 ダイヤモンドアンビル（静的）実験では、融解温度は衝撃レーザー（動的）実験より約2000Kも低いのだ。 この結果は、内核が固体であるか、固体の密度を持つプラズマであるかによって、内核の状態を制約することができることを示唆している。

約46億年前の地球形成の初期には、融解によって密度の高い物質は中心に向かって沈み、密度の低い物質は地殻に移動したと考えられています（「鉄のカタストロフィ」の項も参照）。 そのため、コアの大部分は鉄 (80%)とニッケル、および1種類以上の軽元素で構成され、鉛やウランのような他の高密度元素は希少すぎるため重要視されないか、軽元素と結合して地殻に残ると考えられている (フェルシア物質 参照)。 7151>

実験室の条件下で、鉄-ニッケル合金の試料を2つのダイヤモンドチップの間に挟んで万力で挟み、約4000Kまで加熱して炉心状の圧力をかけ、X線で観察した結果、地球の内核は南北に走る巨大な結晶でできているという説を強く支持することに成功した。

内核を取り囲む液体の外核は、鉄にニッケルと微量の軽い元素が混ざったものと考えられている。

内核の最奥部は金やプラチナなどの親鉄元素に富むと推測する人もいる。 1940年頃から、フランシス・バーチなどの科学者は、地球は地球に衝突した隕石の中で最も多く観測される普通コンドライトと似ているという前提で地球物理学を構築してきた。 これは、より少ない量のエンスタタイトコンドライトを無視しており、これは利用可能な酸素が極めて制限された状態で形成され、特定の通常酸素親和性元素が地球のコアに相当する合金部分に部分的または全体的に存在することにつながる。 固体の内核は永久磁場を保持するには熱すぎるが（キュリー温度参照）、おそらく液体の外核が発生する磁場を安定させるために作用している。 7151>

最近の証拠では、地球の内核は他の部分よりもわずかに速く回転している可能性が示唆されている。2005年に地球物理学者のチームは、地球の内核は1年に約0.3～0.5度速く回転していると推定した。 7151>

地球の温度勾配に関する現在の科学的説明は、惑星の初期形成時に残された熱、放射性元素の崩壊、内核の凍結の組み合わせである。