La masse de la Terre indique que son noyau doit être dense, donc constitué principalement de fer et de nickel.

Les ondes S étant des ondes de cisaillement, elles ne peuvent pas se propager dans les liquides.

L'absence d'ondes S dans le noyau externe montre donc que celui-ci est constitué de fer et de nickel liquides, au contraire du noyau interne solide.

Vers 100-200 km de profondeur, les ondes sont ralenties dans la LVZ (Low Velocity Zone), qui sépare la lithosphère de l'asthénosphère.

La LVZ est plus profonde sous les continents que sous les océans, donc la lithosphère continentale est plus épaisse (150-200 km) que la lithosphère océanique ( généralement moins de 100 km).

La tomographie sismique est l'analyse de la vitesse des ondes sismiques. La vitesse dépend de la densité du milieu: en effet, les ondes se propagent plus facilement si les atomes sont proches, donc dans un milieu plus dense.

Cette étude révèle des anomalies par rapport au modèle PREM. Ainsi, une anomalie négative indique un milieu moins dense, donc souvent plus chaud; une anomalie positive révèle un milieu plus dense et donc plus froid.

Au voisinage des fosses océaniques, la présence d'un panneau plus froid d'environ 100 km d'épaisseur montre que l'ensemble de la lithosphère océanique plonge dans l'asthénosphère. Les foyers des séismes étant majoritairement localisés dans la lithosphère océanique, celle-ci est donc rigide et cassante, au contraire de l'asthénosphère plus chaude et ductile.