地球内部圈层的划分主要依据地震波在地球内部的传播及其特征。地震波是由地震激发出来的弹性波，它分为体波和面波。其中，面波是沿地表面传播的，对地球内部圈层划分意义不大。体波根据波的传播方向和介质的质点振动方向又进一步分为纵波（P波）和横波（S波），在同一介质中传播过程中，P波较S波快，S波在液体中不能传播。
从地表向下大陆平均约33km处P波从7.00km／s突然增加到8.10km/s，横波也有突然的增加，这是一个全球性的波速不连续面，即莫霍面。把莫霍面之上的固体地球部分称为地壳，莫霍面之下的部分称为地幔。
在大约2890km深处，P波从13.6km/s突然降到7.98km/s，S波向下消失了，这个面称为古登堡面，把古登堡面之上、莫霍面之下的部分称为地幔，古登堡面之下的部分称为地核。
根据地震波还可以把地球内部进一步划分为更多的次级圈层，如软流圈等。