我们的直接观察针对的是地球表面，很难发现地球的内部结构。人类在 地球表面挖掘的最深处与地球大小相比，犹如苹果皮和整个苹果的比较。首先，我们论述一下质量、压力、重力等概念。我们面前是一块泥 土，它的大小是1立方米，这是地球表面的组成部分。这块泥土底部需要承 受的质量大约是2。
  5吨，下面1立方米泥土的质量与它相同，所以这块泥土 底部承受的质量大约是两个2。5吨。随着不断的加深，压力越来越大。对于 地球内部来说，每1平方米都要承受从表面到底部的1平方米柱形的全部压 力。在地球表面下几厘米的地方，这种压力就要以吨作为计量单位，1千米 深处的压力大约是2500吨，100千米深处的压力大约是25万吨，一直到地球 中心。
  由于承受着巨大的压力，所以地球中心的物质处于高度压缩状态，物质的密度非常大。地球的平均密度大约是水的密度的5。52倍，而地球表 面的密度仅仅是水的密度的两三倍而已。对于地球表面之下的矿坑来说，随着深度的增加，温度也在不断升 高。由于受到地域和纬度的限制，增高的比率有所不同，平均增加率是深 度增加30米、温度上升1摄氏度。
  根据这种增加情况，地球中心将会是什么样的呢？关于这个问题，我 们不能以表面情形进行推测。很久以前，地球外部已经冷却了，所以在下 降时温度不会上升太多。从地球诞生之后，所有的热量都被保存起来的事 实说明，地球中心的温度一定非常高，而近表面的温度增加率适用于几千 米的深处，甚至是地球内部的温度变化。
  根据增加率推测，地球20多千米深的地方是炙热物质，而200多千米 深度的热度能够将组成地壳的物质熔化掉。早期的地质学家推测，地球是 一个熔化的巨大物质，就像熔化之后的铁块，最外面是一层若干千米的冷 壳，我们就生活在这个厚厚的壳上。火山的存在和地震的爆发都证明了上 述推测的正确性。
  不过，19世纪20年代，天文学家和物理学家收集到的某些证据显示， 地球从内到外都是由固体物质构成的，甚至比同体积的钢铁还要硬。开尔 文爵士（LordKelvm)首先提出了这个学说。他认为，假如地球外壳内是液 体的话，月球的作用将不是引发海洋潮汐，而是将地球拉向月球的方向， 但外壳和内部液体的相对位置不会发生变化。
  地球表面的祎度变迁也是一个奇特现象，我们在下文中会说到这一点。无 论是内部柔软的球体还是硬度比钢铁小的球体，都无法像地球一样旋转。这样一来，我们如何解释固体物质和难以想象的髙温呢？我们或许可 以这样理解：由于受到巨大的压力，地球内部的物质是固体形态。
  实验表 明：强大压力能够提高物质熔点，压力越大熔点也越高。当一块岩石达到 熔点之后，如果对它施以重压，它便会还原为固体形态。因此，只要温度和压力同时增加，地球中心的物质就可以是固体形式。当然，我们可以用一些实际办法取得证据，在地球表面放置一个震源 (如炸弹），通过接收地下回波确定地球内部的组成。
  
  根据地震技术获得 的资料可知，地球内核和地壳是固体物质，而中间外核和地幔层是液体物 质。地核的主要组成部分是铁，剩余的是一些比较轻的物质。地核中心的温 度大约是7200摄氏度，这比太阳表面的温度还要髙；地幔层的上部是由硅、 镁、氧、铁、钙、铝等物质构成的；地幔层的下部是由橄揽石、辉石、钙、 铝等物质构成的；而地壳主要是由石英、类长石的硅酸盐构成的。