Le noyau interne est le centre même de la Terre, et la partie la plus chaude de la planète. Il s'agit principalement d'une boule solide d'un rayon d'environ 1 220 km (760 mi), selon les études sismologiques. On pense qu'il est principalement constitué d'un alliage fer-nickel et qu'il a à peu près la même température que la surface du Soleil : environ 5700 K (5400 °C).

Le noyau interne a été découvert par Inge Lehmann en 1929, grâce à la sismologie. Lehman étudiait un grand tremblement de terre en Nouvelle-Zélande. Un tremblement de terre produit des vibrations qui se déplacent à l'intérieur de la Terre. Les vibrations étudiées par Lehmann semblaient se déplacer à travers quelque chose de solide au centre de la planète. Elle a appelé cela le noyau intérieur. Elle a écrit à ce sujet pendant de nombreuses années, mais son existence n'a été prouvée qu'en 1970.

Le noyau interne se trouve à plus de 5 000 kilomètres sous la surface de la terre. La pression dans le noyau interne de la Terre est d'environ 3 500 000 atmosphères. Le fer ne peut être solide qu'à des températures aussi élevées car sa température de fusion augmente considérablement à de telles pressions.