내부의 액체층
지구를 조성에 따라 나누면 바깥의 암석질 맨틀과 안쪽의 금속질 핵을 구분할 수 있다. 핵 가운데 외핵은 액체 상태다. 같은 핵에 속하더라도 가장 안쪽의 내핵은 고체여서 두 층의 물리적 성질이 다르다.
지진파가 주는 단서
지진파가 지구 내부를 통과할 때 경로와 속도가 달라진다. 특히 전단 변형을 전달하는 S파가 액체를 통과하지 못하는 성질은 외핵의 상태를 판단하는 중요한 단서다. 내부 구조는 한 번의 관찰보다 여러 지진의 기록을 함께 분석해 이해한다.
움직이는 전도성 물질
외핵의 물질은 전기를 통할 수 있다. 내부의 흐름과 지구의 회전 등이 연결된 다이너모 과정은 자기장을 만들어 유지하는 데 관여한다. 지구 자기장을 중심에 고정된 막대자석 하나가 있는 것처럼 설명하는 모형에는 한계가 있다.
변하는 자기장
외핵의 흐름은 시간에 따라 달라질 수 있고 지구 자기장도 일정하게 고정되어 있지 않다. 지표와 위성의 자기장 관측은 내부 과정의 단서를 제공한다. 다만 자기장의 변화 하나를 특정한 외핵의 운동과 곧바로 일대일로 연결할 수 있는 것은 아니다.