人类探索地球奥秘的历程悠久而曲折。古时候，受限于观察手段，人们曾认为地球是一个平坦的圆盘，天空如同穹顶覆盖。然而，随着科技的进步，人类对地球形状的认知逐渐发生变革。公元前16世纪左右，学者开始提出地球可能是球形的设想，古希腊学者更是通过月食阴影推断出地球具有弧形特征。尽管地心说在中世纪欧洲长期占据主导地位，但葡萄牙航海家麦哲伦的船队在1519至1522年间完成的环球航行，最终用实践证明了地球是一个球体。
1957年，人造卫星拍摄到了地球的全景照片，直观展示了地球两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体形态。科学家们认为，这种形态的形成与太阳系诞生初期的物质分布和引力作用密切相关。在地球形成初期，气体、尘埃和粒子在引力作用下聚集，向中心坍缩形成密度最大的核心，外部物质则围绕核心对称分布，逐渐演化成球体。地球自转产生的离心力使得赤道区域物质向外膨胀，两极则向内收缩，形成了赤道半径略大于极半径的椭球体。
随着人类对地球外观了解的深入，越来越多的学者开始关注地球的内部结构。地球内部大致可以分为地壳、地幔和地核三个部分。地壳是地球最外层，厚度不均，大陆地壳平均厚度约为33公里，海洋地壳平均厚度约为6公里，主要由岩石和沉积物组成。2023年，科学家在非洲大陆下方发现了一处厚度达200公里的古老地壳结构，推测这可能是由数十亿年前的板块碰撞形成的，为大陆地壳稳定性研究提供了新的重要证据。
地幔位于地壳之下，深度从17公里延伸至2900公里，占地球体积的83%。地幔分为上地幔和下地幔，物质因温度差异形成对流，驱动板块运动。2022年，科学家在太平洋下方发现了一处直径约4000公里的巨型地幔柱，其上升的热物质与夏威夷群岛的形成密切相关，可能为板块运动的动力源提供了新的解释。
地核是地球最神秘的区域，分为液态外核和固态内核。外核半径约为3400公里，由铁镍合金构成，因高温呈液态，对流产生地球磁场。固态内核半径约为1220公里，在极端高压下结晶，旋转速度比地壳快约0.3°/年。然而，近年来的研究却发现，地核的旋转速度可能会发生突然变化，如2020年观测到的“刹车”事件。
科学家对地球内部的探索不断取得新进展，同时也发现了许多地球内部的秘密。最近，欧洲空间局的Swarm卫星观测数据显示，过去200年间，全球磁场平均强度下降了约9%。如果这一趋势持续下去，地球可能会失去磁场，从而变成类似火星的土黄色星球。地球磁场对生命至关重要，我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中首次记载了地磁偏角的存在，这一发现比西方早了400多年，为后世研究地球磁场奠定了重要基础。
