Η Γη έχει έναν πυρήνα που αποτελείται από δύο μέρη: το εσωτερικό και το εξωτερικό τμήμα. Ο εξωτερικός πυρήνας είναι κυρίως υγρός σίδηρος και λίγο νικέλιο, ενώ ο εσωτερικός είναι κυρίως στερεός σίδηρος. Για κάποιο διάστημα, θεωρήθηκε ότι το εσωτερικό τμήμα ήταν ένας ενιαίος κρύσταλλος σιδήρου, αν και πιο πρόσφατες θεωρίες προβλέπουν ότι είναι πιο πιθανό να είναι κατασκευασμένο από ανόμοια μέρη, με ακανόνιστα χαρακτηριστικά. Ό,τι γνωρίζουν οι επιστήμονες για τον πυρήνα προέκυψε από την ανάλυση των σεισμικών κυμάτων καθώς και από μοντέλα που βασίζονται στην αποδεκτή φυσική και χημεία.
Ο εξωτερικός πυρήνας ξεκινά από ένα βάθος 1,790 έως 3,160 μίλια (2,890 έως 5,150 χιλιόμετρα), και υπάρχει ένας βαθμός αβεβαιότητας σχετικά με το ακριβές βάθος. Το εσωτερικό τμήμα ξεκινά σε βάθος 3,160 έως 3,954 μίλια (5,150 έως 6,360 χιλιόμετρα). Πάνω από το εξωτερικό τμήμα βρίσκεται ο μανδύας, το μεγαλύτερο τμήμα των υπόγειων περιοχών της Γης. Σε σύγκριση με τα βαθύτερα στρώματα, ο μανδύας είναι πολύ παχύρρευστος και κυκλοφορεί συνεχώς.
Είναι το εξωτερικό τμήμα που είναι υπεύθυνο για το μαγνητικό πεδίο της Γης. Κυκλοφορεί ελεύθερα λόγω της ανάδευσης που προκαλείται από την περιστροφή της Γης, με τη δυναμική του να υπαγορεύεται από το φαινόμενο Coriolis. Το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με την κυκλοφορία που παρατηρείται σε κομμάτια ζυμαρικών που βράζουν σε μια κατσαρόλα. Αυτή η σταθερή κυκλοφορία δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο της Γης, σε μια διαδικασία που αναφέρεται ως θεωρία δυναμό. Αν και ο εσωτερικός πυρήνας είναι πολύ ζεστός για να διατηρήσει ένα μόνιμο μαγνητικό πεδίο, πιθανώς βοηθά στη σταθεροποίηση του πεδίου που δημιουργείται από το εξωτερικό τμήμα.
Η Γη δεν είχε πάντα έναν συμπαγή εσωτερικό πυρήνα. Αν και η πίεση εκεί είναι εξαιρετικά υψηλή, σε ένα σημείο ήταν τόσο ζεστό που όλο το πράγμα ήταν υγρό. Έχει κρυώσει αργά με την πάροδο του χρόνου και πιστεύεται ότι είναι μεταξύ 2 και 4 δισεκατομμυρίων ετών, νεότερος από την ίδια τη Γη, η οποία είναι περίπου 4.5 δισεκατομμυρίων ετών. Το εσωτερικό τμήμα ανακαλύφθηκε το 1936 από την Inge Lehmann.
Επειδή ο εσωτερικός πυρήνας είναι ένα στερεό αιωρούμενο σε ένα υγρό, μπορεί να περιστρέφεται ανεξάρτητα από την ίδια τη Γη. Οι περισσότεροι γεωφυσικοί πιστεύουν ότι περιστρέφεται περίπου το ένα τρίτο ενός επιπλέον βαθμού πάνω από την επιφάνεια κάθε χρόνο. Έτσι, για κάθε περίπου 1,000 περιστροφές στην επιφάνεια της Γης, το εσωτερικό τμήμα περιστρέφεται 1,001 φορές.