Мантія — оболонка «твердої» Землі, розташована між земною корою і ядром. Вона поділяється на верхню (потужністю бл. 900 км) і нижню (потужністю бл. 1900 км) мантію і складається зі щільних зеленувато-чорних залізо-магнієвих силікатів. В умовах поверхневих температур і тиску ці породи приблизно вдвічі твердіші, ніж граніт, а на великих глибинах стають пластичними і повільно течуть. Завдяки розпаду радіоактивних елементів (особливо ізотопів калію й урану) мантія знизу поступово нагрівається. Іноді в процесі гороутворення блоки земної кори занурюються в мантійну речовину, де вони плавляться, а потім під час вулканічних вивержень разом з лавою виносяться на поверхню. У 1909 р. хорватський геофізик А. Мохоровичич встановив, що швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль різко збільшується на глибині бл. 35 км під материками і 5—10 км — під океанічним дном. Цей рубіж відповідає межі між земною корою і мантією і називається поверхнею Мохоровичича. Положення нижньої межі верхньої мантії менш визначене. Поздовжні хвилі, проникаючи в мантію, розповсюджуються з прискоренням, поки не досягнуть астеносфери, де їх рух сповільнюється. Нижня мантія, в якій швидкість цих хвиль знову збільшується, більш жорстка, ніж астеносфера, але пружніша, ніж верхня мантія.
Ядро Землі умовно поділяється на зовнішнє і внутрішнє. Перше з них починається на глибині майже 2900 км і має товщину бл. 2100 км. Межа нижньої мантії і зовнішнього ядра відома як шар Гутенберга. У його межах поздовжні хвилі сповільнюються, а поперечні взагалі не розповсюджуються. Це свідчить про те, що зовнішнє ядро поводиться як рідина, оскільки поперечні хвилі не здатні розповсюджуватися в рідкому середовищі. Вважають, що зовнішнє ядро складається з розплавленого заліза, що має густину від 8 до 10 г/см3. Внутрішнє ядро радіусом бл. 1350 км розглядається як тверде тіло, оскільки швидкість поширення в ньому сейсмічних хвиль знову різко зростає. Очевидно, внутрішнє ядро майже повністю складається з елементів, що мають дуже високу густину, — заліза і нікелю.
