地球的形狀
1948年，著名的美國天體物理學家霍伊耳曾說：“一旦有了一張從地球外部拍攝的地球照片，一旦離開地球到空間成了常事，人們就將得到一個新的概念，這個新概念將同曆史上任何一個新的概念那樣強有力。”隨著科學技術的發展，人類渴望全麵認識地球的強烈願望實現了。不但利用人造衛星拍攝了地球遙感照片，宇航員還親自從太空鳥瞰地球的全貌，獲得了地球豐富多彩的信息資料。
公元前五六世紀，古希臘哲學家從球形最完美這一概念出發，認為地球是球形的。亞裏士多德根據月食時月球上的地影是一個圓，第一次科學論證了地球是個球體。16世紀，葡萄牙航海家麥哲倫領導的環球航行第一次用實踐證明地球為球形。
最早算出地球大小的，應該說是公元前3世紀的希臘地理學家埃拉托斯特尼。他成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞曆山大城之間的子午線長，算出地球的周長約為25萬希臘裏（39600公裏），與實際長度隻差340公裏，這在2000多年前實在是了不起。
17世紀末，牛頓研究了地球自轉對地球形態的影響，從理論上推測地球不是一個很圓的球形，而是一個赤道處略為隆起，兩極略為扁平的橢球體，赤道半徑比極半徑長20多公裏。1735～1744年法國巴黎科學院派出兩個測量隊分別赴北歐和南美進行弧度測量，測量結果證實地球確實為橢球體。
20世紀50年代後，科學技術發展非常迅速，為大地測量開辟了多種途徑，高精度的微波測距，激光測距，特別是人造衛星上天，再加上電子計算機的運用和國際間的合作，使人們可以精確地測量地球的大小和形狀了。通過實測和分析，終於得到確切的數據：地球的平均赤道半徑為6378.14公裏，極半徑為6356.76公裏，赤道周長和子午線方向的周長分別為40075公裏和39941公裏。測量還發現，北極地區約高出18.9米，南極地區則低下去24～30米。所以有人說，地球像一個倒放著的大鴨梨。其實地球確切地說，是個三軸橢球體。
地球的內部結構
今天探測器可以遨遊太陽係外層空間，但對人類腳下的地球內部卻鞭長莫及。目前世界上最深的鑽孔也不過12公裏，連地殼都沒有穿透。科學家隻能通過研究地震波、地磁波和火山爆發來揭示地球內部的秘密。一般認為地球內部有四個同心球層：內核、外核、地幔和地殼。
地殼實際上是由多組斷裂的，很多大小不等的塊體組成的，厚度並不均勻。大陸地殼平均厚約30多公裏，海洋地殼僅5～8公裏。地殼上層為花崗岩層，主要由矽—鋁氧化物構成；下層為玄武岩層，主要由矽—鎂氧化物構成。理論上認為地殼內的溫度和壓力隨深度增加，每深入100米溫度升高1℃。近年的鑽探結果表明，在深達3公裏以上時，每深入100米溫度升高2.5℃，到11公裏深處溫度已達200℃。
目前，所知地殼岩石的年齡絕大多數小於20多億年，即使是最古老的石頭——丹麥格陵蘭的岩石也隻有39億年；而天文學家考證地球大約已有46億年的曆史，這說明地球殼層的岩石並非地球的原始殼層，是以後由地球內部的物質通過火山活動和造山活動構成的。
地幔厚度約2900公裏，主要由致密的造岩物質構成，是地球的主體。地幔分成上地幔和下地幔。一般認為上地幔頂部存在一個軟流層，推測是由於放射元素大量集中，蛻變放熱，將岩石熔融後造成的，可能是岩漿的發源地。
下地幔溫度、壓力和密度均增大，物質呈可塑性固態。
地核的平均厚度約3400公裏，外核呈液態，可流動。內核是固態的，主要由鐵、鎳等金屬元素構成。中心密度為每立方厘米13克，溫度最高可達5000℃左右，壓力最大可達370萬個大氣壓。
最近，美國一些科學家用實驗方法推算出地幔與外核交界處的溫度為3500℃以上，外核與內核交界處溫度為6300℃，核心溫度約6600℃。
地射的輻射帶
早在20世紀初，就有人提出太陽在不停地發出帶電粒子，這些粒子被地球磁場俘獲，束縛在離地表一定距離的高空形成一條帶電粒子帶。20世紀50年代末60年代初，美國科學家範艾倫根據“探險者”1號、3號、4號的觀測資料證實了這條輻射帶的存在，確定了它的結構和範圍，並發現其外麵還有另一條帶電粒子帶。於是離地麵較近的輻射帶稱為內輻射帶，離地麵較遠的稱為外輻射帶，因是範艾倫最先發現的，故又稱為內範艾倫帶和外範艾倫帶。
這兩條地球輻射帶對稱於地球赤道排列，且隻存在於低磁緯地區上空。
內輻射帶的中心約在1.5個地球半徑，範圍限於磁緯±40°之間，東西半球不對稱，西半球起始高度低於東半球，帶內含有能量為50兆電子伏的質子和能量大於30兆電子伏的電子。外輻射帶位於地麵上空約2～3個地球半徑處，厚約6000公裏，範圍可延伸到磁緯50°～60°處，其中的帶電粒子能量比內帶小。一般說來，在內輻射帶裏容易測得高能質子，在外輻射帶裏容易測得高能電子。