Внутреннее ядро — самая глубокая геосфера Земли, имеющая радиус около 1220 км (согласно сейсмологическим исследованиям)[1][2], что сравнимо с 70 % радиуса Луны. Считается, что оно состоит в основном из сплавов железа и никеля и некоторых лёгких элементов. Температура на границе внутреннего ядра составляет приблизительно 5700 К (5400 °C)[3]
В 1936 сейсмолог из Дании Инге Леманн[4] открыла, что Земля имеет твёрдое внутреннее ядро, отличающееся от её жидкого внешнего ядра. Она доказала его существование, изучая сейсмограммы землетрясений в Новой Зеландии и обнаружила, что сейсмические волны отражаются от границы внутреннего ядра и могут быть зафиксированы чувствительными сейсмографами на поверхности Земли. Эта граница известна как разрыв Буллена[5], или иногда как разрыв Леманн[6]. Несколькими годами позже, в 1940, возникла гипотеза, что внутреннее ядро состоит из твёрдого железа; его твёрдость была подтверждена в 1971 г.[7]
Было определено, что внешнее ядро должно быть жидким, благодаря наблюдениям, показывающим, что продольные волны проходят сквозь него, но упругие S-волны не проходят, или проходят крайне незначительно.[8] Твёрдость внутреннего ядра было сложно установить, потому что упругие S-волны, которые должны проходить через твёрдую массу, очень слабы, и потому их сложно обнаружить сейсмографами на поверхности Земли, поскольку они затухают на своём пути на поверхность, проходя через жидкое внешнее ядро. Дженовский и Гильберт установили, что измерения нормальных колебаний вибраций Земли, вызванных большими землетрясениями, свидетельствуют о твёрдости внутреннего ядра.[9] В 2005 году было сделано заявление об обнаружении прохождения S-волн через внутреннее ядро; сначала данные были противоречивыми, но сейчас этот вопрос достиг консенсуса[10] В 2020 году были получены свидетельства существования внутри внутреннего ядра Земли ещё одного слоя, ядрышка радиусом ~650 км[11].
Внутреннее ядро Земли из-за большого давления находится в твёрдом состоянии, в отличие от жидкого внешнего ядра.
О его существовании стало известно по преломлению и отражению продольных сейсмических волн. Сейсмические исследования свидетельствуют, что во внутреннем ядре фиксируется анизотропия скоростей сейсмических волн: скорость распространения продольных волн на 3—4 % больше вдоль полярной оси, нежели в экваториальном плане.