Zróżnicowanie chemiczne opisuje proces, w którym cięższe, stopione pierwiastki, takie jak żelazo i nikiel, zatonąły w centrum Ziemi, a lżejsze pierwiastki, takie jak krzem, tlen i aluminium, zalegały powierzchnię planety 4,5 miliarda lat temu, zgodnie z Uniwersytet Indiany - Uniwersytet Purdue w Fort Wayne. Naukowcy przypuszczają, że grawitacja spowodowała rozdzielenie się pierwiastków chemicznych na różne części Ziemi.
Wewnętrzny rdzeń i zewnętrzny rdzeń planety składa się z żelaza i niklu. Wewnętrzny rdzeń jest stały, a zewnętrzny rdzeń jest płynny, a te dwie przestrzenie zajmują więcej niż połowę promienia Ziemi. Płaszcz znajduje się poza rdzeniem i składa się z warstw wapnia, magnezu, żelaza, krzemu, tlenu i aluminium. Płaszcz zawiera największą część objętości Ziemi.
Naukowcy nigdy nie pobrali bezpośrednich próbek z płaszcza lub rdzenia. Jednak wibracje po trzęsieniach ziemi zostały zmierzone po przejściu przez rdzeń. Te zmierzone wibracje porównuje się z testami laboratoryjnymi i obliczeniami fizycznymi.
Badanie opublikowane na stronie internetowej Cornell University ujawnia, że Ziemia to 18 procent wodoru pod względem masy. W tym artykule także teoretyzuje się o elementach obfitujących w wewnętrzne planety. Chemiczne zróżnicowanie zewnętrznych gazowych planet olbrzymich różni się od wewnętrznych planet Układu Słonecznego.