Wewnętrzny rdzeń jest najgłębszą warstwą Ziemi i jest to solidna żelazna kula o średnicy około 1500 mil. Chociaż jest bardzo gorąca, żelazo nie topi się z powodu wysokiego ciśnienia. Rdzeń wewnętrzny składa się również z niklu i siarki oraz mniejszych ilości pierwiastków innych niż żelazo.
Metale są ściśnięte ze sobą i są zmuszone do wibrowania w stanie stałym. Ogromne ciśnienie powoduje, że rdzeń wewnętrzny tworzy stałą masę. Wysokie temperatury dochodzą do 9000 F, a ciśnienie wynosi prawie 45 milionów funtów na cal kwadratowy, co stanowi 3 miliony ciśnienia powietrza na poziomie morza. Pod powierzchnią skorupy, wewnętrzne jądro rozciąga się 3 200 mil dalej. Większość tej warstwy zawiera żelazo, ale naukowcy sądzą, że zawiera ona również inne pierwiastki, takie jak siarka, potas i węgiel. Wewnętrzne i zewnętrzne rdzenie tworzą ziemskie pole magnetyczne. Obrót Ziemi powoduje wirowanie rdzenia, co prowadzi do powstania efektu utrzymującego pole magnetyczne Ziemi. Wewnętrzny rdzeń nie jest przywiązany do płaszcza i stanowi 1,7% masy Ziemi. Metody pośrednie, takie jak tomografia sejsmiczna, są wykorzystywane do badania rdzenia i określania jego właściwości.
