地球的密度或称为比重也是一个有趣的研究点。因为密度有区别，所以同体积的铅比铁重，而同体积的铁比木头重。我们是否能够确定地球内部1立方米的重量呢？假如能够解决这个问题，我们就能算出地球的全部质量了。这个问题的解决有赖于对物质的引力的计算。
当小孩会走路时，他们就很清楚万有引力的作用了，但最聪明的哲学家也无法弄清楚万有引力是如何来的。根据牛顿的万有引力学说，地球可以形成，不仅依靠地球中心将表面的物体吸引向自己，而是借助构成地球的所有物质才能做到这一点。牛顿将万有引力学说引申，认为宇宙间的所有物质都会吸引其他物质，而引力大小按照两者之间距离的增加按照平方规律陆续减小。也就是说，如果距离增大1倍，两者之间的引力减小为1/4；增大3倍，减小为1/9；增大4倍，减小为1/16……
清楚了这一点后，大家就会明白任何物体都有自己的引力。这时，又有新问题出现了：我们能否通过一个实验来测量引力的大小呢？数学理论表明，重量相同的球体吸引表面小物体的力量随着直径的增大而增加。如果一个球体的直径是60厘米，其密度等同于地球密度，那么，这个球体的引力会是地球重力的两千万分之一。
著名的科学家卡文迪许通过一个巧妙方法测量出了万有引力的大小。他将一根两端绑有等重铅球的轻质金属杆悬挂在一根很细的石英丝上，然后将第三个铅球放在其中一个铅球的旁边，通过测量石英丝的扭曲程度计算出两个铅球之间的引力。这种测量既精巧又具有很高的难度。要知道，虽然在原理上，卡文迪许使用的工具非常简单，但大家别忘了，小球的引力大小还不如小球重量的千万分之一大呢。如果想要找出等于这个引力大小的一件东西，那是非常困难的事情，不仅蚊子的重量，蚊子一条腿的重量甚至都比它大。如果用显微镜观察蚊子，由专家将它的触须的一部分切割下来，这部分触须的重量才能大约类似两个球之间的引力。
赫尔在美国度量衡标准局中测量出了最精确的万有引力常数。测量结果表明，地球的平均密度要稍微大于水的密度的5.5倍。虽然不如铁的密度大，但比普通石头的密度大得多。因为地球外壳的平均密度只是地球平均密度的一半，所以地球中心的物质被压得非常致密，不仅大于铁的密度，甚至超过了铅的密度。目前，主流理论认为，构成地核的致密物质可能是大量致密的铁。所以，我们可以假设地球中心是一块巨大的铁。
