Il nucleo terrestre è composto da due parti: il nucleo esterno, fuso, e il nucleo interno, solido. Il nucleo esterno ha un raggio di 3470 km e una temperatura di circa 3000 °C, mentre il nucleo interno, con un raggio di circa 1170 km, ha una temperatura di circa 5000 °C.
La discontinuità tra il nucleo esterno e interno si trova a 5200 km di profondità. Le onde S non possono attraversare il nucleo esterno, indicando che è liquido, mentre le onde P si riflettono a causa di questa struttura.
I principali componenti del nucleo sono ferro, nichel, vanadio e cobalto , con ossigeno e zolfo come elementi leggeri nel nucleo esterno. Il nucleo esterno è omogeneo, probabilmente mescolato da correnti convettive, ed è la parte più omogenea della Terra.