El núcleo interno es una esfera sólida de 1.216 km de radio situada en el centro de la Tierra. Está compuesto por una aleación de hierro y níquel. Fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann; su límite superior, que lo separa del núcleo externo, se sitúa a 5.155 km de profundidad y recibe el nombre de esta científica (discontinuidad de Lehmann). Su densidad es casi de 14 g/cm3. El núcleo interno sólido es "demasiado caliente" como para sostener un campo magnético permanente (ver temperatura de Curie) pero probablemente actúa como un estabilizador del campo magnético generado por el núcleo externo líquido. Algunos científicos piensan que podría estar en la forma de un solo cristal de hierro. Especulaciones recientes sugieren que la parte más interna del núcleo está enriquecida por elementos muy pesados, con números atómicos por encima de 55, lo que incluiría oro, mercurio y uranio.