Zemei ir kodols, kas sastāv no divām daļām: iekšējās un ārējās. Ārējais kodols galvenokārt ir šķidrs dzelzs un nedaudz niķeļa, savukārt iekšējais galvenokārt ir ciets dzelzs. Kādu laiku tika uzskatīts, ka iekšējā daļa ir viens dzelzs kristāls, lai gan jaunākās teorijas paredz, ka tas, visticamāk, ir veidots no atšķirīgām daļām ar neregulārām iezīmēm. Tas, ko zinātnieki zina par kodolu, ir iegūts, analizējot seismiskos viļņus, kā arī modeļus, kuru pamatā ir pieņemtā fizika un ķīmija.
Ārējais kodols sākas 1,790 līdz 3,160 jūdžu (2,890 līdz 5,150 kilometru) dziļumā, un pastāv zināma nenoteiktība par precīzu dziļumu. Iekšējā daļa sākas 3,160 līdz 3,954 jūdžu (5,150 līdz 6,360 kilometru) dziļumā. Virs ārējās sekcijas ir mantija, kas ir lielākā Zemes pazemes reģionu daļa. Salīdzinot ar dziļākiem slāņiem, apvalks ir ļoti viskozs un nepārtraukti cirkulē.
Tā ir ārējā daļa, kas ir atbildīga par Zemes magnētisko lauku. Tas brīvi cirkulē Zemes rotācijas izraisītās maisīšanas dēļ, un tā dinamiku nosaka Koriolisa efekts. Efekts ir līdzīgs cirkulācijai, kas novērota makaronu gabaliņos, kas vārās katlā. Šī pastāvīgā cirkulācija rada Zemes magnētisko lauku procesā, ko dēvē par dinamo teoriju. Lai gan iekšējais kodols ir pārāk karsts, lai uzturētu pastāvīgu magnētisko lauku, tas, iespējams, palīdz stabilizēt lauku, ko rada ārējā daļa.
Zemei ne vienmēr ir bijis ciets iekšējais kodols. Lai gan spiediens tur ir ārkārtīgi augsts, vienā brīdī tas bija tik karsts, ka visa lieta bija šķidra. Laika gaitā tas ir lēni atdzisis un tiek uzskatīts, ka tas ir no 2 līdz 4 miljardiem gadu vecs, jaunāks par pašu Zemi, kas ir aptuveni 4.5 miljardus gadu veca. Iekšējo daļu 1936. gadā atklāja Inge Lēmana.
Tā kā iekšējais kodols ir šķidrumā suspendēta cieta viela, tā var griezties neatkarīgi no pašas Zemes. Lielākā daļa ģeofiziķu uzskata, ka tas katru gadu pa virsmu pagriež apmēram trešdaļu par papildu grādu. Tātad par katriem 1,000 apgriezieniem pa Zemes virsmu iekšējā daļa pagriežas 1,001 reizi.