地球的厚被——大气圈
地球的周围包围着一层厚厚的被子——大气，人类就居住在这层大气的底部。这看不见、摸不着的大气圈里，发生着种种有趣的自然现象，为人类的生存提供了可靠的保障。
大气的成分很复杂，除了氧气和氮气外，还有氢、二氧化碳、氦、氖、氩、氪、氙、臭氧等气体。氮和氧分别占了空气总容积的78.09%和20.95%，其他气体的总和还不到空气总容积的1%。大气层中还含有一定数量的水和各种尘埃杂质，是形成云、雨、雾、雪的重要物质。
大气圈里的空气虽然看不见，但质量大得惊人。据科学家估算，整个地球周围有5000多亿吨重的空气。住在地球上的人，如果没有人体内向外的压力，会被压得粉身碎骨。由于地球引力的作用，大气质量的十分之九都集中在近地面的16公里以内的大气层里。离地面越高，空气就越稀薄。
地球大气圈的厚度大约有二三千公里。由于各个不同高度上的大气特性不同，因此，气象学家往往把大气划分为几个层次。
距地球表面最近的一层叫对流层。在中纬度地区的平均厚度为10～12公里，在赤道地区的为16～18公里，两极地区的为7～10公里。对流层的主要特点是气温随高度升高而降低，离地面愈远温度愈低。对流层内空气具有强烈的垂直和水平对流运动，从而导致了水的三态变化，产生了一系列物理变化过程。风霜雨雪、云雾冰雹等变化多端的天气现象，都发生在对流层内。
从对流层往上到50公里的高空是平流层。这里空气稀薄，水气和尘埃很少，气流以水平运动为主，而且很平稳，所以很适宜于飞机飞行。从平流层再往上到85公里的高空是中间层。这一层的气温随高度升高而降低，最高处可到-90℃左右。中间层的顶部有少量水分，偶尔还能见到银白色的夜光云。
从85公里到500公里这一层，称为热层或暖层。它的特点是温度随高度升高而升高，在距地面400公里的高空，温度可达3000～4000℃。这一层里的氧原子和氮原子处于电离状态，所以又被称为电离层。来自地表某个地点的无线电波，必须经过电离层的反射，才能传到世界各地。
热层以上就是大气的外层了。它的下限约在800～1000公里，上限可伸展到3000公里。这里是地球大气与星际空间的过渡地带。因为这一层的空气非常稀薄，温度又高，一些高速运动的空气分子和原子拚命挣脱地球引力的速缚，逃逸到宇宙太空中去，所以，这一层又称为散逸层。
生命的摇篮——水圈
海洋面积占地球表面的71%，如果把海洋中所有的水均匀地铺盖在地球表面，地球表面就会形成一个厚度约2700米的水圈。所以有人说地球的名字是取错的，应该叫它“水球”。
不过，在四五十亿年前，当地球刚刚诞生的时候，它的表面几乎找不到一滴水，当然不会有任何生命。后来，地球渐渐冷却下来，弥漫在大气层中的水蒸气开始凝结成雨，不断地降到地球上，流向低洼的地方，日积月累，逐渐形成了原始的湖泊和海洋。地球上最早的生命物质，就是从原始海洋中萌发的。
地球水圈介于大气圈和岩石圈之间，它由海洋、湖泊、江河、沼泽、地下水及冰川等液态水和固态水组成。据科学家估算，地球表层的总水量约为14亿立方公里，其中海洋水占97.3%，以冰川为主的陆上水占2.7%，大气中的水，与前两者相比小得几乎可以忽略不计。
在太阳的照射下，地球水圈处于不间断的循环运动之中。海洋和陆地上的水受热蒸发形成水气升入空中，成为大气水；大气水在适宜的条件下又凝结为雨雪降到地面或海洋。地面上的水或汇入江河湖海，或渗入土壤和岩石缝隙成为地下水，或又直接蒸发进入大气，循环往复。在这循环运动中，大气是水分的重要的“运输工具”。由于地球上永不停息地进行着大规模的水循环，才使得地球表面沧桑巨变，万物生机盎然。
生命活动的领地——生物圈
在太阳系中，地球是唯一存在生命的星球。无论是冰天雪地的南极，还是赤日炎炎的热带；无论是干旱燥热的沙漠，还是碧波万顷的海洋；无论是地层深处，还是高空，到处都可以找到生命的踪迹。人们把地球上动物、植物和微生物所存在的活动的圈层，称为地球生物圈。
植物是生物圈中的重要成员。许多科学家认为，在地球形成的早期，大气中的主要成分是二氧化碳，氧气的含量极少。直到大量植物出现以后，由于植物的光合作用而产生大量的氧气，才使具有高度智慧的人类和大量动物得以生存。据统计，地球上的植物大约有50多万种。
那些生长在一起的植物叫植被，如森林植被、草原植被、荒漠植被等。
生物圈中的动物分布极为广泛。据估计，地球上的动物约有150万种左右。根据不同的自然景观中动物类群的生态特征，可将它们分为森林动物、草原动物、荒漠动物、苔原动物和高山动物等。
地球上的生物都有很强的适应环境的生存能力，尤其是微生物，具有顽强的生命力和繁殖能力。地质勘探表明，在地下几百米甚至一公里的深处，都有细菌存在。有些鱼类和低等浮游生物可在十几公里以下的深海中生活。
生命的过程就是生物不断地把太阳能转化成化学能的过程。煤和石油都是由于生物死亡后堆积演化而成的；岩石的风化，土壤的形成，都离不开生物的积极参与。
地球生物圈经历了十几亿年的繁衍发展，才形成为今天一切生物得以生存的环境。在这个漫长的发展演化过程中，地球的大气圈、水圈及地壳表面都积极参与其中。因此，生物圈的形成，是大气圈、水圈和地壳间相互接触、相互渗透、相互影响的结果。
地球的外衣——地壳
地球是由外部圈层和内部圈层两大部分构成的。外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈；内部圈层包括地壳、地幔和地核三部分。地壳是内部圈层的最外层，由风化的土层和坚硬的岩石组成，所以地壳也可称为岩石圈。地壳只占地球体积的0.5%。如果把地幔、地核比作蛋清和蛋黄，那地壳就像蛋壳。
地壳的厚度在地球各地是不同的。有的地方较厚，如我国青藏高原厚度可达60～80公里；有的地方较薄，如大西洋海盆厚度仅有5～6公里，太平洋海盆厚约8公里。海陆地壳的平均厚度约为33公里，仅占地球半径的二百分之一。
地壳虽然很薄，但它上下层的物质结构并不相同。地壳的上部主要由密度较小、比重较轻的花岗岩组成。它的主要成分是硅、铝元素，因此，这一层又称为“硅铝层”。地壳的下部主要由密度较大、比重较重的玄武岩组成。它的主要成分是镁、铁、硅元素，所以这一层又称“硅镁层”。在大洋底部，由于地壳已经很薄，一般只有硅铝层而没有硅美层。此外，在地壳的最上层，还有一些厚度不大的沉积岩、沉积变质岩和风化土，它们构成地壳的表皮。
地壳并不是静止不动和永久不变的。在漫长的地球历史中，沧海桑田的巨变时有发生。大陆漂移、板块运动、火山爆发、地震等等都是地壳运动的表现形式。地壳还受到大气圈、水圈和生物圈的影响和侵蚀，形成各种不同形态和特征的地壳表面。其中土壤与人类的活动关系最为密切。
在地壳中，蕴藏着极为丰富的矿床资源。现在已探明的矿物就有2000多种，其中金、银、铜、铁、锡、钨、锰、铅、锌、汞、煤、石油等，都是人类物质文明不可缺少的资源。
地球的中间层——地幔
地幔介于地壳和地核之间，深度一般从地面以下33公里到2900公里，约占地球总体积的83.3%。因为它在地壳和地核的中间，所以又称“中间层”。
地幔可分为上下两层。上地幔由硅、氧、铁、镁等元素组成，其中铁镁含量比地壳的铁镁含量多，因此这层又称为地幔硅镁层。一般认为，这里的物质处于局部熔融状态，它像一条传送带，带动着地壳缓慢地移动，并促使地球下层的物质与上层物质进行交换。这里也是岩浆的发源地，广泛分布于地壳的玄武岩就是从这一层喷发出来的。下地幔除硅酸盐岩石外，金属氧化物与硫化物显著增加，它的物质比重比上地幔物质比重要大，呈固体状态。
据推算，地幔层的温度高达1000～2000℃，内部压力达9000～38.2万个大气压，物质密度达3.3～4.6克/厘米3。在这种高温、高压和高密度的环境条件下，物质处于一种塑性的固体状态。它好像沥青一样，在短时间内具有固体的性质，如果放久了就会变形，具有可塑性。在地幔的上层，由于压力较小，物质呈半熔融状态，被称为“软流层”。坚硬的地壳，就浮在这个软流层上。一旦在地壳的浅薄地段发生裂缝，灼热的岩浆就会沿着裂缝喷出地面，引起火山爆发。
地幔层是一个广阔的地下世界，人们至今知道得还很少，有待我们去探索。
地球的核心——地核
地核是地球的核心。从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位，距离约为3473公里。据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742公里，平均密度约10.5克/厘米3，物质呈液态。过渡层的厚度只有515公里，物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1216公里，平均密度增至12.9克/厘米3，主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。
地核的总质量为1.88×1021吨，占整个地球质量的31.5%，体积占整个地球的16.2%。
地核的体积比太阳系中的火星还要大。由于地核处于地球的最深部位，受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。在外地核部分，压力已达到136万个大气压，到了核心部分便增加到360万个大气压了。这样大的压力，我们在地球表面是很难想象的。科学家作过一次试验，在每平方厘米承受1770吨压力的情况下，最坚硬的金刚石会变得像黄油那样柔软。
地核内部不仅压力大，而且温度也很高，估计可高达2000～5000℃，物质的密度平均在10～16克/厘米3之间。在这种高温、高压和高密度的情况下，我们平常所说的“固态”或“液态”概念，已经不适用了。因为地核内的物质既具有钢铁那样的“钢性”，又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”（可塑性）。这种物质不仅比钢铁还坚硬十几倍，而且还能慢慢变形而不会断裂。
地核内部这些特殊情况，即使在实验室里也很难模拟，所以人们对它了解得还很少。但有一点科学家是深信不疑的：地球内部是一个极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。有的科学家认为，地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动，而且还有上下之间的对流运动，只不过这种对流的速度很小，每年仅移动一厘米左右。有的科学还推测，地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。
地球的骨架——岩石
岩石是地壳的基本物质。雄伟的泰山，险峻的华山，奇秀的黄山，神秘的庐山，都是由岩石组成的山地。
组成岩石的化学元素基本上有8种，称为八大元素——氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁。
岩石的种类繁多，形态、结构、颜色各异，但就其成因来说，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
岩浆岩又叫火成岩，是组成地壳的基本岩石，它是由岩浆活动形成的。岩浆活动有两种，一种是岩浆从火山口喷出地表，然后冷却凝固变成岩石，这样形成的岩石叫喷出岩。大陆地壳中最常见的喷出岩就是玄武岩。“玄武”是中国古代神话里一位身穿黑袍站在龟蛇背上的神，因玄武岩的颜色也是黑黝黝的，所以地质学家给它起了这个古怪的名称。另一种是岩浆从地球深处沿地壳裂缝处缓缓浸入而不猛烈喷出地表，然后在周围岩石的冷却挤压之下固结成岩石，这样形成的岩石叫侵入岩。地壳中最常见的侵入岩就是花岗岩。花岗岩的颜色非常美丽，呈粉红色，其中还均匀地散布着黑色的云母晶体。它不透水，能保持水分，而且还含有丰富的钾、钠等矿物，因此由花岗岩风化而成的土壤特别肥沃。我国风景秀丽的黄山、华山和衡山，都是由花岗岩组成的。
沉积岩是地壳最上部的岩石，它是由亿万年前的岩石和矿物经水、风或冰川的搬运、冲刷堆积而成的。常见的砂岩、页岩和石灰岩都是沉积岩。煤和石油是一种特殊的沉积岩。层层叠叠的结构，是沉积岩最显著的特征。地壳中的沉积岩分布很广，但在印度和非洲大陆却很少。
岩浆岩和沉积岩在受到高温、高压或外部各种化学溶液的作用时，其内部结构要重新组合，矿物也会发生重结晶现象，这样便形成了变质岩。地壳中变质岩的分布很广，而且具有很大的实用价值，许多矿床，如铁、金、石墨、石棉、滑石等都和它有密切关系。
岩石也是一种自然资源，现在多用于建筑业，有待我们去开发利用。
天然的地质史书——地层
地球的年龄大约有46亿岁了。地质学家发现，铺盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层，是一部地球几十亿年演变发展留下的“石头大书”，地质学上叫做地层。
翻开这本硕大无比的大书，地质学家找到了许多隐埋其中的特别文字和图画——化石。在大书的前几页上，是人类祖先古猿的化石；再翻下去，又发现了许多爬行类动物和两栖类动物及鱼类的化石；最后几页，找到了一些藻类和原始细菌的残骸。
地层包括各个不同地质年代所形成的沉积岩、变质岩和岩浆岩。地层形成的历史有先有后，一般说来，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近地层上部的岩层形成的年代越短。在地层的形成过程中，生物也不停地从低级阶段向高级阶段进化发展。当某一时期的生物死亡后，就被掩埋在土壤之中，经过地质历史的变迁，它们以化石的形式保留在原来的地层中。于是，不同时期的地层便有不同的化石相对应，这样，地质学家就可根据化石的种类、形态来判断地层的新老关系，区分出各种不同地质年代的地层结构。比方说，在今天的大海里生存着许多海生动物，每种海生动物对生活环境（如温度、光照、水深等）都有不同的要求。如果我们今天在远离海洋的太行山某一地层中发现了与现代类同的海生动物的化石及海洋沉积物，那么可以肯定，在那久远的过去，这里必然是一片汪洋大海，并可由此推断出当时海洋的一些大致情况。事实也正是如此，我国北宋时代的著名科学家沈括，在他所著的《梦溪笔谈》一书中，记述了他当年考察太行山和浙江雁荡山时，都在山地的崖壁间发现了许多卵石和螺蚌壳化石，从而证明这些地方古时候曾被大海所淹没。