Het wordt algemeen aanvaard dat het binnenste van de aarde uit meerdere lagen bestaat: de korst, de mantel en de kern. Omdat de korst gemakkelijk toegankelijk is, hebben wetenschappers praktische experimenten kunnen uitvoeren om de samenstelling te bepalen; studies naar de meer afgelegen mantel en kern hebben beperktere kansenmonsters, dus wetenschappers vertrouwen ook op analyses van seismische golven en zwaartekracht, evenals magnetische studies.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Wetenschappers kunnen de aardkorst rechtstreeks analyseren, maar ze vertrouwen op seismische en magnetische analyses om het inwendige van de aarde te onderzoeken.
Laboratoriumexperimenten op rotsen en mineralen

Waar de korst verstoord is, het is gemakkelijk om lagen van verschillende materialen te zien die zijn neergeslagen en verdicht. Wetenschappers herkennen patronen in deze rotsen en sediment, en ze kunnen de samenstelling van rotsen en andere monsters evalueren die uit verschillende diepten van de aarde zijn genomen tijdens routinematige opgravingen en geologische studies in het laboratorium. Het United States Geological Survey Core Research Center heeft de afgelopen 40 jaar een rock core en stekkenrepository verzameld en deze monsters beschikbaar gesteld voor studie. Rotskernen, dit zijn cilindrische secties die naar het oppervlak worden gebracht, en stekken (zandachtige deeltjes) worden bewaard voor mogelijke heranalyse, omdat de verbetering van de technologie meer diepgaand onderzoek mogelijk maakt. Naast visuele en chemische analyses proberen wetenschappers ook condities diep onder de aardkorst te simuleren door monsters te verwarmen en samen te knijpen om te zien hoe ze zich onder die omstandigheden gedragen. Meer informatie over de samenstelling van de aarde is afkomstig van het bestuderen van meteorieten, die informatie geven over de waarschijnlijke oorsprong van ons zonnestelsel.
Het meten van seismische golven

Het is onmogelijk om naar het centrum van de aarde te boren, dus wetenschappers vertrouwen erop over indirecte waarnemingen van materie die onder het oppervlak ligt door het gebruik van seismische golven en hun kennis van hoe deze golven reizen tijdens en na een aardbeving. De snelheid van seismische golven wordt beïnvloed door de eigenschappen van het materiaal waar de golven doorheen gaan; de stijfheid van materiaal beïnvloedt de snelheid van deze golven. Het meten van de tijd die bepaalde golven nodig hebben om na een aardbeving bij een seismometer te komen, kan op specifieke eigenschappen van de materialen wijzen die de golven zijn tegengekomen. Waar een golf een laag met een andere samenstelling ontmoet, zal deze van richting en /of snelheid veranderen. Er zijn twee soorten seismische golven: P-golven, of drukgolven, die zowel door vloeistoffen als vaste stoffen gaan, en S-golven, of schuifgolven die door vaste stoffen gaan maar niet door vloeistoffen. P-golven zijn de sneller van de twee, en de kloof tussen hen geeft een schatting van de afstand tot de aardbeving. Seismische studies uit 1906 geven aan dat de buitenste kern vloeibaar is en de binnenste kern solide.
Magnetisch en zwaartekrachtbewijs

De aarde heeft een magnetisch veld, dat kan worden veroorzaakt door een permanente magneet of geïoniseerde moleculen die beweeg in een vloeibaar medium aan de binnenkant van de aarde. Een permanente magneet zou niet kunnen bestaan bij de hoge temperaturen in het centrum van de aarde, dus wetenschappers hebben geconcludeerd dat de kern vloeibaar is.

De aarde heeft ook een zwaartekrachtsveld. Isaac Newton gaf een naam aan het concept van zwaartekracht en ontdekte dat zwaartekracht wordt beïnvloed door dichtheid. Hij was de eerste die de massa van de aarde berekende. Met behulp van zwaartekrachtmetingen in combinatie met de massa van de aarde, hebben wetenschappers bepaald dat het inwendige van de aarde dichter moet zijn dan de korst. Door de dichtheid van gesteenten van 3 gram per kubieke centimeter en de dichtheid van metalen van 10 gram per kubieke centimeter te vergelijken met de gemiddelde dichtheid van de aarde van 5 gram per kubieke centimeter konden wetenschappers bepalen dat het centrum van de aarde metaal bevat.