地球內部具有同心球層的分層結構，各層的物質組成和物理性質都有變化。地球內部是不能直接觀測的，所以有關地球內部的知識多是間接得來的。例如，根據天文學得知的地球質量和大地測量所得的地球形狀和大小，可以計算出地球的平均密度為5.5克／釐米。但是，地表物質的密度小於2.7克／釐米；因此可以推知地球內部物質的密度要比5.5克／釐米為大。根據隕石有石隕石和鐵隕石之分，又由於地球有明顯的內源磁場，因此可以推斷地球內部有一個鐵質的地核。主要根據地震波在地球內部傳播所顯示出來的各種跡象，證明地球內部可大致分為地殼、地幔和地核3個組成部分。

地殼

地球球層結構的最外層，大陸地殼的厚度一般為35～45千米，喜馬拉雅山區的地殼厚度可達70～80千米。1909年A莫霍洛維奇根據近震地震波走時確認地殼下介面的存在，在此介面以下地震縱波的速度由平均5.6千米／秒突然增至7.8千米／秒。這個分介面後人稱之為莫霍介面。地殼主要由各種岩石組成，高低不平，平均深度為17千米，大陸部分比海洋部分厚，平均厚度為33千米，高山、高原地區甚至厚達60~70千米，海洋地殼平均厚度僅有6千米。

地幔

地幔位於地殼和地核之間的中間層，平均厚度為2 800餘千米。1914年，美國地震學家B.古登堡根據地震波走時測定地核和地幔之間的分介面深度為2 900千米。這個數值相當準確，與新近算得的數值只差15千米。地幔又分為上地幔（350千米深度以上）和下地幔。上地幔中存在一個地震波的低速層，低速層之上為相對堅硬的上地幔的頂部。通常把上地幔頂部與地殼合稱岩石圈。全球的岩石圈板塊組成了地球最外層的構造，地球表層的構造運動主要在岩石圈的範圍內進行。

關於地殼均衡的研究認為，岩石圈下面有一個物質層，其強度較小，容許緩慢變形和在水平方向流動。1914年，J巴勒爾稱這個物質層為軟流圈。軟流圈概念和地震學中的地幔低速層概念似乎指的是同一個物件，很多人把它們等同起來。板塊大地構造學說認為，岩石圈板塊漂浮在軟流圈之上，可以作大規模的水平向移動。

地核

地幔下面是地核，地核的平均厚度約3 400千米。地核還可分為外地核、過渡層和內地核三層，外地核厚度約2 080千米，物質大致成液態，可流動；過渡層的厚度約140千米；內地核是一個半徑為1 250千米的球心，物質大概是固態的，主要由鐵、鎳等金屬元素構成。地核的溫度和壓力都很高，估計溫度在5 000℃以上，壓力達1.32億千帕以上，密度為每立方厘米13克。美國一些科學家用實驗方法推算出地幔與核交界處的溫度為3 500℃以上，外核與核心交界處溫度為6 300℃，核心溫度約6 600℃。

在最重的物質以裡直到地心，依次排列著比較軽的物質，內地殼應當是碳酸塩，再往裡是內海洋和空氣。在最重物質以外，依次排列著比較軽的物質，到地球外殼，也是碳酸塩，再往外是外海洋和空氣。這就是空心地球的圈層結構。王致平的觀點。

物質確實是分層的。質子是由三個夸克組成的；分別是兩個上夸克，各帶2/3正電荷量，一個下夸克，帶1/3電子電荷量(負電荷)。經探測質子大部都是空的，只有3個實心點。現在問題是，三個夸克到底是如何運動的，其拓撲形式如何？

弦論由常識推理，即物質粒子都被“嚴格約束”，認為物質由最小“振動的弦”組成的；由“弦”的不同振動模式，而分辨出不同最小單元，然後，各種物質粒子都是這些不同振動模式“編碼”的最小單元“編輯”各種物質粒子。這裡實際上就是認為，物質每種物質粒子都是由更小的物質粒子，互相緊密約束，以振動方式組成。也就是說，物質粒子的拓撲形式，是以振動形式，而不是互繞圓周運動形式組成。

目前看，質子的時空拓撲形式，是夸克“自轉運動”或自旋，然後，以三夸克互繞運動形成，而不是三夸克振動形成。這個時空拓撲中儲存了相應的角動量(能量)，以“隱形”的光子等玻色子能量形式，儲存在質子時空拓撲中，夸克互繞形成的時空中。

原子核是由若干中子和質子的自旋加互繞圓周運動，形成其時空拓撲。原子是由若干自旋的電子，與自旋的原子核互繞圓周運動，形成其時空拓撲。它們的能量(角動量)同樣也是以“隱形”光子形式儲存在其形成的時空拓撲中。

宇宙中的星系也是如此。如太陽系，太陽系中各行星圍繞著太陽轉；太陽系中的角動量也是儲存在太陽系時空拓撲中。

由此可知，宇宙中的所有物質形式，都是這樣一層一層的時空拓撲形式。地球其實也是這樣一層一層的時空拓撲形式。物質密度是越往地球中心，密度越大。一般說來，是密度低的物質包裹著密度高的物質，但也有極少數情況，由於各種力學原因，低密度物質被高密物質包裹。例如，鑽石由碳組成，密度就不大，但往往都在地球深處，被高密物質包裹。

地球內部物質總體上是內密外疏，排列順序由“浮力”和“離心力”共同決定。

浮力是由重力產生的，它要求密度小的物質在外層；離心力是地球自轉產生的，它要求密度大的物質在外層。

離心力的作用方式在生活中經常可以看到。假如水桶裡有水和沙子，把水旋轉起來之後，沙子就會散開到四周。這是因為沙子密度比水大，離心力更大。

在地球外層，浮力是起主要作用的，越接近地球表層，密度越小。

朝向地球內部的方向，重力和離心力都是減小的。在地球萬有引力中心點，重力為零，而在自轉軸上，離心力為零。

因為地球的形狀不是標準圓球，海洋和陸地的密度也不相同，萬有引力中心點不在自轉軸上。地球內部的密度分佈也就更復雜，在離心力佔主導的區域，是密度大的在外，密度小的在內；在重力佔主導的區域，密度分佈正好相反。