地球的质量为5.8×10^25kg,半径为6.4×10^3km。我们可以通过牛顿第二定律F=mg和引力定律G=fM/r^2,计算地球的质量。假定地球是圆球体,可以使用几何学原理测算出地球的半径。我们可以在同一地理子午线上取不同的两点A和B,分别在两地同时观测同一颗恒星并求出各点与天顶的角距离,其差就是圆弧的中心角θ。希腊的伊拉托斯森尼斯使用这一方法计算了地球的大小,误差约为今天卫星测量结果的15%。苏格兰的郝屯曾试图计算地球质量,使用在山坡上测量悬垂的小物体偏离垂线的角度,进而求解地球的引力。1798年,英国的卡文迪什用更为精确的扭称法,求出地球的引力常数为6.67×10^-8cm^3/gs^2。现代计算地球质量时,使用旋转椭球并结合动力学分析得到地球质量为5.9472×10^24吨,平均密度为5.516g/cm^3。虽然地球表面的砂岩、页岩、石灰岩和花岗岩的平均密度都小于地球的平均密度,但推断地球内部物质的密度都必须大于地球的平均密度。由于目前对地球内部物质的研究受限于各种间接的手段和依据,最为重要的仍然是通过地震波提供的信息来进行研究。
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