Žemė turi šerdį, sudarytą iš dviejų dalių: vidinės ir išorinės. Išorinę šerdį daugiausia sudaro skysta geležis ir šiek tiek nikelio, o vidinė – kieta geležis. Kurį laiką buvo manoma, kad vidinė dalis yra vienas geležies kristalas, nors naujesnės teorijos prognozuoja, kad ji greičiausiai sudaryta iš skirtingų dalių, turinčių netaisyklingų bruožų. Tai, ką mokslininkai žino apie branduolį, buvo gauta iš seisminių bangų analizės ir modelių, pagrįstų priimta fizika ir chemija.
Išorinis šerdis prasideda nuo 1,790 iki 3,160 mylių (2,890-5,150 kilometrų) gylyje, o tikslus gylis yra neaiškus. Vidinė atkarpa prasideda 3,160–3,954 mylių (5,150–6,360 kilometrų) gylyje. Virš išorinės dalies yra mantija, didžiausia Žemės požeminių regionų dalis. Palyginti su gilesniais sluoksniais, mantija yra labai klampi ir nuolat cirkuliuoja.
Tai išorinė dalis, atsakinga už Žemės magnetinį lauką. Jis laisvai cirkuliuoja dėl Žemės sukimosi sukelto maišymo, o jo dinamiką diktuoja Koriolio efektas. Poveikis panašus į cirkuliaciją, stebimą puode verdant makaronų gabalėliams. Ši nuolatinė cirkuliacija sukelia Žemės magnetinį lauką, vadinamą dinamo teorija. Nors vidinė šerdis yra per karšta, kad išlaikytų nuolatinį magnetinį lauką, ji tikriausiai padeda stabilizuoti lauką, kurį sukuria išorinė dalis.
Žemė ne visada turėjo tvirtą vidinę šerdį. Nors slėgis ten itin aukštas, vienu metu buvo taip karšta, kad viskas buvo skysta. Laikui bėgant ji lėtai atvėso ir, manoma, yra nuo 2 iki 4 milijardų metų, jaunesnė už pačią Žemę, kurios amžius yra apie 4.5 milijardo metų. Vidinę sekciją 1936 m. atrado Inge Lehmann.
Kadangi vidinė šerdis yra skystyje pakibusi kieta medžiaga, ji gali suktis nepriklausomai nuo pačios Žemės. Dauguma geofizikų mano, kad kiekvienais metais jis paviršiumi pasisuka apie trečdalį papildomo laipsnio. Taigi maždaug 1,000 apsisukimų Žemės paviršiumi vidinė dalis pasisuka 1,001 kartą.