Жердің фигурасы мен өлшемдері жайында бақылаулар мен есептеулер негізінде бірте-бірте түсінік бола бастады.
Ежелде Жер туралы түсініктің дөңесті диска ретінде кеңінен таралуы адамдардың көргенімен түсіндіріледі, олар горизонт сызығының дөңгеленіп тұрғанын көрген, одан барып кемелердің біртіндеп горизонт сыртына жоғалғанын, немесе керісінше горизонт сыртынан шығып келе жатқанын байқаған. Біздің эрамыздан жеті ғасыр бұрын Жердің деңгелек екені белгілі болған, сол кездің өзінде-ақ оны өлшеуге әрекет жасалған. Біздің эрамызға дейіңгі IV ғасырда Аристотель сол кезде Жердің шар тәрізді екендігі жөніндегі деректерді жинақтап, негізін қалаған. Ал біздің эрамызға дейінгі II ғасырда Эратосфен Киренский Асуан (Сиена) мен Александрия аралығындағы меридианның кесіндісін (доғасын) градусын (бұрыштық қашықтығы) жергілікті жерде өлшеп, меридианның бір градусының ұзындығы 110,6 км тең екендігін есептеп шығарған. Мұның өзі шын орташа өлшеміне (111,2 км) жақын келеді.
Содан бері Жердің шар тәрізді екендігі жөнінде жаңа деректер шықты, мәселен, жер шарын айнала жүзулерде бұрыштарды анықтау методтары жетілдіріліп, жер қашықтығын өлшеудің жаңа методтары қолданылған. Франсуз ғалымы Жан – Пикардің 1669 – 1670 жылдары өте жетілдірілген приборлармен триангулиция методын қолдануы меридианның градусының мөлшерін соған дейінгі өлшегендердің барлығынан дәл анықтауға жағдай жасалған. Жердің градиусы 6371,7 км тең. Алайда көп ұзамай жердің шар еместігі дәлелденді. И. Ньютонның айналып тұрған дененің фигурасы міндетті түрде шардан аутқиды дегені дұрыс болды. Бұл жайында Ришенің сағатпен (1672 ж) жүргізген белгілі тәжірибесі анықтады. Парижде (480 511 с.е.) оның маятингі Қайендегіге (40 561 с.е.) қарағанда тезірек жүрді. Қайендегі сағат Париждегідей жүру үшін маятникті қысқарту керек болды. Қоңыржай ендіктен экваторлыққа ауыстырған кезде маятниктің жүруінің бәсеңдеуі осы бағытта оның Жердің центрінен қашықтығының артуынан екендігі анықталады.
Ньютон Жердің сығылу себебін түсіндіріп қана қойған жоқ, ол оны есептеп шығарды. Ньютонның есебіне қарағанда жердің иолярлық жартылай өсі экваторлыққа қарағанда 24 км қысқа болып шықты.
Жер айналмаған жағдайда ғана шар тәрізді болар еді. Онда бүкіл жер бөлшектері өзара тартылыс күшінің нәтижесінде жалпы тартылыс фигура центрінің айналасында біркелкі орналасқан болар еді. Шардың бетінде тартылыс күші барлық жерде бірдей және центрге бағытталған. Бұл тепе – теңдіктің беті. Дене айналған кезде центрден тебу күші пайда болады, ол айналу жылдамдығының квадратына тура пропорционал және айналу өсінен қашықтыққа кері пропорционал . Центрден тепкіш күштің бағыты айналу осіне перпендикуляр. Орталықтан Полюсте айналу жылдамдығы 0-ге тең болса, тепкіш күш те 0 болады; экваторда айналу жылдамдығы көп болса (жер үшін 464 м/сек) тепкіш күште көп болады.
Центрден тепкіш күш тартылыс күшін азайтады. Осы екі күштің біркелкі әсер етуі ауырлық күші деп аталады. Полюстен экваторға қарай салмақ күші азаяды. Полюстерде және экваторда оның бағыты радиус бағытымен (яғни фигура центріне) сай келеді. Полюс пен экватор аралығында бұл сияқты сай келу болмайды. Беттің теп-теңдігі бұзылады, оны қалыпқа келтіруге тырысушылық массаларды экватор бағытына ауысуын тудырады. Бұл ауысу бет теп-теңдікке (ауырлық күшін бағытына перпендикуляр) жеткенге дейін созылады. Массалардың полюстен «шығып» экваторға «қосылу» бірінші кезекте беттің төмендеуін (радиустың қысқаруын), ал екінші кезекте оның көтерілуін (радиустың ұзаруын) болдырады. Сығылу пайда болып фигура айналу эллипсоидына ауысады. Жер эллипсоидының өлшемдері:
экваторлық радиусы (үлкен жартылай осі) а=6378,245 км;
полярлық радиусы (кіші жартылай осі) b = 6356,863 км;
орташа радиусы = 6371,110 км;
полярлық сығылуы = (21,36 км);
экваторлық сығылуы = (213 м);
мередианның ұзындығы = 40008,550 км;
экватордың ұзындығы = 40075, 696 км;
жер бетінің ауданы 510,106 км2;
жердің көлемі = 1,083*1012 км3
Осы келтірілген Жер өлшемдері СССР-де қабылданған. Олардың үш ості эллипсоиды Ф. Н. Красовский эллипсоиды атанған.
Жердің фигурасы мен мөлшерінің географиялық маңызы өте зор. Жер фигурасы экватордан полюстерге карай бағытта күн сәулелерінің жер бетіне түсу бұрышын заңды түрде азайтып отырады; Сол бағытта жер беті қабылдайтын күн энергиясының мөлшерінің азаюы және географиялық қабықтың басты заңды-лығы — енді зоналылығы сонымен байланысты.
Жердің мөлшері географиялық қабықтың мөлшерін, онда болып жатқан процестердің кеңістіктегі масштабтарын анықтайды.
Жердің құрылысы қабықтардан тұрады. Ядроның төңірегінде қабықтың ұрысқа жақын шеңберлі қабаттары — орналасқан, олардың әрқайсысының өзіне тән құрамы мен қасиеттері бар. Жердің сыртқы газ қабығы—атмосфера, онда барлығы 5,1*1015 т зат (Ж.ердің массасының миллиардтай бөлігіне жуық) бар; атмосфераның үстіңгі шекарасы бірден білінбейді. Жердің мөлшерін және орташа тығыздығын анықтаған кезде бұл қабық есепке алынбайды. Жердің сұйық қабығы — гидросфераның 1,4-1018 т массасы бар. Оның орташа қалыңдығы 4000 км шамасында. Жердің қатты денесінің тікелей бақылауға берілетін тереңдігі 8 км жер радиусымен салыстырғанда соншалықты мардымсыз келеді. Сейсмикалық гравита-циялық, магниттік, электр магниттік, термикалық, ядролық және басқа да зерттеулер мәліметтеріне қарағанда жердің ядросы (жер көлемінің 16% ,және массасы 31,5%) оны қоршаған қалың қабығы — мантиясы (Жердің көлемі 83% және массасының 67%), оның бетінде жұқа жер қыртысы (көлемі 1,2%, массасы 0,5%) бар.
Жерқыртысы Мохоровичич бөлімі арқылы мантиядан ажыратылған. Мохоровичич бөлімі биік таулардың астында 30-40 км тереңде салыстырмалы біріңғай орналасады, мұхит түбінде 10 км-ге дейін көтеріледі. Орташа жер қыртысының қалыңдығы континенттерімен салыстырғанда мұхит астында бес есе аз. Мұхиттың және континенттік қыртыстың айырмашылығы бір ғана қалыңдықта емес. Мұхит қыртысы екі қабатты: құрамы базальтқа жақын орташа тығыздығы 2,85 г/см3 жуық тау жынысы қабаты, оның бүкіл дерлік беті шөгінді жыныстарымен жамылған. Континенттік қыртыста базальтты қабатпен шөгінді жыныстар арасында гранитті қабат бар, яғни ол үш қабатты.
Мантия — Мохоровичич бөлімінен төмен 2900 км тереңдікке дейін орналасқан. Ғалымдар мантияның температурасы бетінде 100-1500 С-тан ядроның шекарасында 38000 С-қа, дейін деп болжайды. Астеносферада темература балқу температурасына жақын, бірақ үлкен қысым заттың балқуына мүмкіндік бермейді. Бұл зат өте тұтқырлы болғандықтан қысымның салдарынан баяу ағуыда мүмкін. Жарылулар арқылы плиталарға бөлінген литосфера «аққан» астеносферамен бірге жылжуы мүмкін. Жарықтар бойымен плиталарды жылжыта отырып, астеносфера заттары кейбір жерлерде жер бетіне көтеріледі.
Жер ядросының (радиусы 3500 км шамасы) тығыздығы 12,3 г/см3, температурасы 4000-50000 С, қысымы 3,6 млн. атм. Ядро бөлінеді: сыртқы ядро, арқалық зона және радиусы 1280 км. Ішкі ядро. Сыртқы ядросы сұйық, ішкісі қатты деп болжанады. Олар зор мөлшерде энерги шығарып және жұтып отырғанда жүріп жатады. Жердің ішінде энергия радиоактивті элементтердің ыдырауының нәтижесінде бөлінеді, Жердің заттарының тығыздалуы, оның сығылуынан гравитацияланады. Бір жыл ішінде жердің бетіне түсетін күн жылуының мөлшері оның небары 1/1000 – і географиялық қабыққа түседі, ол тек жоғарыдан ғана емес төменнен де келеді, бұл онда болып жатқан процестер үшін өте маңызды.
Жердің тартылыс күші заттардың тығыздығынан планета массасына байланысты. Егер жердің массасы аздау болса ол қазіргі бар газ бен су қабықтарын ұстап тұра алмаған болар еді.
Жердің қабықтық құрылысы, планетаның сыртқы бөлігіндегі қабықтардың әр түрлі құрамындағы заттарының бір-бірімен жанасуы және өзара сіңісуі, мөлдір атмосфера арқылы күн сәулелерінің олардың контакт қабатына енуі комплексті қабықтың пайда болуына жағдай жасады, мұнда жаңа компонент ретінде тіршілік туып, дами түсті.