太阳是一颗中等质量恒星，直径大约是1.392×106千米，相当于地球直径的109倍，体积大约是地球的130万倍，质量是地球的330000倍，太阳表面温度约为6000℃。一般认为，太阳是炽热发光的气体团，与磁场交织着的一个比较标准的球体。
太阳的质量占据了太阳系总质量的99.86%，按照通常说法，组成太阳的化学成分，以质量计算，氢占74.9%，氦占23.8%，金属元素只占不到2%。金属元素当中氧占1%、碳0.3%、氖0.2%、铁0.2%。按照天文学家的习惯，将除了氢、氦之外的其他元素统称为金属元素。
这些数据从哪里来的？当然是通过太阳光的光谱分析得来的。我们现在能够接触到的太阳释放出来的信息主要有太阳风、太阳引力、太阳光。
太阳风带给我们的信息，是太阳内部核反应所释放出来的粒子流和喷发物。太阳引力带给我们的信息，是太阳体内所含物质质量的多少。太阳光携带太阳表层物质的光谱信息。
太阳是不透明的，因此不可能看见太阳内部结构。太阳的热核反应发生在太阳内部深处，太阳内部核反应发射出来的光线，是要经过无数次释放、吸收，再释放、再吸收的传导过程，大约需要在太阳内部传播数万年后，到达太阳光球层重新释放出来。太阳光的最后出发地是太阳表层，太阳光谱携带的是太阳表层物质的信息，而非太阳内部物质信息，从太阳光谱探测出来的物质组成，只能代表太阳表层，不代表整个太阳。
这就好比是有一只毛茸茸的绵羊，我们远远看到它除了眼、耳、口、鼻等少数表皮之外，其他98%的表层都被厚厚的羊毛覆盖着，但我们总不能因此认定，这只绵羊身体的98%都是由羊毛，只有2%是筋骨和血肉吧。
依照人类现在的科技水平，我们还无法直接进入太阳内部，探测其物质组成成分，但我们可以根据已有的相关知识和信息，尽量合理地进行推定。
地球的构成
人类无法直接进入太阳内部探测物质组成，同样也不能进入地球深处去看个究竟，甚至想把仪器安放到地下深处都是天方夜谭。但有一种东西却可以轻易遁入地球最深处取回信息，然后再反馈给地表的观测者，这种东西就是机械波。由于它传递的不是物质本身，而是物质振动的状态，因此可以很随意地在各种物质中穿梭来回，这自然就是地震波。
地震波能够反映地下的结构，其道理就是物质的密度不同，机械波在其中传播的速度也不同。还有，横波无法在液态物质中传播。鉴于自然地震具有不可预知性，人们还可以通过在地表人工触发地震的方式来主动制造“信使”。
1910年，前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇契意外发现，地震波在传到地下30公里处有折射现象发生。他认为，这个发生折射的地带，就是地壳和地壳下面不同物质的分界面。1914年，德国地震学家古登堡发现，在地下2900公里深处，存在着另一个不同物质的分界面。人们为了纪念他们，就将两个面分别命名为“莫霍面”和“古登堡面”。一般根据这两个面，把地球分为地壳、地幔和地核三个圈层。中心是地核，中间是地幔，外层是地壳。地壳与地幔之间由莫霍面界开，地幔与地核之间由古登堡面界开。
构成地球的物质组成，按照通常说法，各种元素的丰度分别为：重元素占96.35%，其中铁占34.6%、氧占29.5%、硅占15.2%、镁12.7%、镍2.4%、硫1.9%、钛0.05%，其他轻元素元素占3.65%。这些数据是科学家在全球采集数以百万计样本，分析汇总后最终估算获得的。
不管科学家们采集多少样本，也都是来自于地球表面的。当然也一定参考了火山喷发物的化学组分。火山喷发物来自于地壳之下熔融的岩浆物质，应该是地壳底层和地幔上层物质的代表。除此之外，更深层地下的物质，科学家们无法采集到。
在1970至1994年间，前苏联钻出了全世界最深的钻井，俄罗斯北极地区的科拉钻井，钻孔深度达到12262米。在地表，金含量达4克/吨，就具备商业开采价值，地球表层很少能找到含量超过10克/吨的金矿。但前苏联的科拉钻井深度达到9500米时，钻头钻进了一个含有黄金和钻石的地层。经过分析，岩芯金含量居然高达80克/吨。
大陆下的地壳平均厚度约35千米，克拉钻井的深度不到大陆地壳平均厚度的一半，不到地球半径的0.2%，就能发现物质组成有如此大的区别，可知地球深处与地表是完全不同的。地球表面成分代表不了地球内部成分，太阳表面成分同样也代表不了太阳内部成分。
经过近些年来的研究发现，不仅是地球表面与地球深处的物质组成区别很大，地球的内部结构，也远比此前人们所认为的要复杂许多。
复杂的内部结构
按照人们对地球结构的认识，地球具有地壳、地幔和地核三大部分，地核包括一个液态外核，和一个固态内核。
2015年，美国伊利诺伊大学和中国南京大学的一个联合科研组，利用在1992年到2012年这二十年间全球宽频地震台阵积累起来的丰富数据，进行了研究分析，发现地核并非仅仅由“外核-内核”这样一个双层结构组成，内核内部在固态大前提之下的物性不连续，表明在固态地核的最深处，晶体结构并非是均一不变的。在固态内核之中，还坐落着一个在晶体结构上截然不同的内内核。这个成果发布在2015年2月《自然》子刊《自然－地球科学》上。
同样是在2015年，澳大利亚的科学家通过研究地心温度及地震波时得知，地表下3000公里深处的温度变化程度比以前认为的复杂得多，而且在地幔深部与地核交界的区域，变化程度比预期的高三倍。
地球的内核里，还有一个“内内核”
研究者发现，地幔深部的温度达到3000～3500摄氏度，压力值约为125GPa，约12500个大气压。温度及其它物质性质，如密度和化学成分的变化程度，会影响穿过地球的波速。因此，研究者对世界各地4000多个地震仪的检测结果进行对比分析。他们使用类似CT扫瞄的方法，并进行复杂的数学运算，最后绘制出迄今为止最详细的一幅整个地球的地幔深层400公里区域的地震波变化分布图，显示出地震波的速度变化程度出乎意料的复杂。
因为地核的复杂，科学家将之比喻为地球中的小行星
由于地球内部的结构极其复杂，使得部分科学家甚至推测：地球内部可能藏有“外星世界”。美国科学家在对地球深部进行研究中推测，地球是由一颗火星大小、名为“忒伊亚”的流浪行星，和原始地球相撞后形成的，地球内部至今仍可辨认这颗外星球碎片，在地幔中留下的撞击特定痕迹。
研究者向第52届月球与行星科学大会提交了一篇论文，并在论文中解释认为，忒伊亚的地幔密度本身比地球地幔的密度可能要高几个百分点，这使得忒伊亚的地幔物质能够下沉到地球最底层的地幔中，累积成热化学堆，这些热化学堆可能导致通过地震波观测到的致密区域。这些科学家们发现了地球内部的一些特定区域，并模拟了这些区域撞击早期地球后下沉到地球中心的过程。
科学家们普遍相信，地球以及其他行星、小行星，都大致形成于同一个时期，即46亿年前太阳系刚刚从星云中诞生的太初之刻--冥古宙。那时，还没有围绕着太阳规则地旋动着的行星，而是一圈由尘埃、碎屑组成的，充满着疯狂撞击的原行星盘。行星的诞生，便是这些碎屑物质--星子之间剧烈碰撞，不断吸积、生长的过程。星子之间大量偶然的撞击和融合，最终形成质量大到足以自动吸引临近物质的聚集体，这便是今日行星的最早期雏形--原行星了。可想而知，原行星汇聚了无数“加盟天体”所带来的可观能量，导致其内部的温度高到完全可以维持一个全球熔融的岩浆之海。
一般认为，岩浆主要由六大元素：氧、硅、铝、铁、钙、镁所组成。就像一杯水静置的浑浊液，比重大的物质会率先沉入杯底。在宇宙中漂浮的一大团液态岩浆里，重力势最低的部位就是球心。六种主量元素里，铁的比重最大，于是，这团岩浆球中的铁便率先沉入岩浆最深处，沿着平行于球面的重力势，形成了地球最早的结构--地核。
对于液态外核和固态内核的分层，一般认为，这与温度-压力的综合作用有关。在地下五六千米深的地方，温度高到能够很轻易达到铁的熔点，可物质的熔点并不是一个常数，在不同的压力之下，熔点也有所不同。我们知道，压力越高，物质的熔沸点就越高。铁被沉积在地球压力最大的地方，它的承受着的是整个地球的重量。在这种压力下，铁的熔点已经高到连地球最深处的温度都不足以熔化它的地步了。巨大压力所对应的深度，便是固态内核所位于的深度。
地幔中大型“液滴”
2016年7月，新浪科技消息称，科学家在地球深处发现了两个大型的液滴状结构，每个的厚度都比珠穆朗玛峰高出100倍。这些大小与大陆相当的“液滴”位于地核之上，距离地表约2900公里。研究者认为它们是由与地幔其他部分不同的物质所组成的。这一发现发表在《自然-地球科学》杂志上。
这两个液滴正好分处地球两端，一个在太平洋下方，另一个则在大西洋之下。它们通常被称为“热化学异常体”。长期以来，科学家一直认为热化学异常体是由地幔物质构成，但温度高于平均值。这是热地幔岩石缓慢搅动、上升导致的结果，与熔岩灯的原理类似。
不过，此项研究者却提出，地幔中的热化学异常体可能具有独特的化学性质。新研究显示，这些液滴中含有被板块构造向下挤压的物质，甚至可能是由地球在45亿年前形成时的残余物质所组成。
地球深处的“大液滴”
研究者还认为，由于板块构造的向下运动，这些热化学异常体周围的地幔物质，可能由温度相对较低的岩石组成。尽管还有很多问题需要解决，但新的数据显示，它们比周围的地幔物质密度更大。除此之外，它们的活动还更加稳定，持续时间很久，形状受到地幔流的影响。
处于地下深处的“内内核”、“大液滴”究竟是什么，目前不是很清楚，但起码地球内部不是像教科书中所说的那么简单。而且，还有一些地下的特殊结构，能够影响到地表，导致地表出现重力异常现象。
重力异常现象
重力是由于地心引力造成的，方向与地球水准面垂直向下的。但近些年来，人们发现了一些奇怪的现象：在地球、月球、火星表面的某些区域，重力出现了异常，比其他地方强大了许多，形成所谓“质量瘤”；地球、月球都“不圆”；海平面“不平”；地球表面的引力场不均匀。
质量瘤
月球上质量瘤被发现的原因，是因为美国在1972年4月24日，阿波罗16号宇宙飞船任务即将结束回航之前，将一颗名为PFS-2的小型“子卫星”释放到周期2小时的月球轨道上。这个轨道距离月球表面约55至76英里的高度。太空人发现：子卫星在环绕月球运行时，出现运动速率不平均，以及与月球表面距离变化很大的问题。到后来，卫星更是坠落到月球表面。
但其实，有关问题早在1968年就已经被美国国家航空航天局(NASA)所发现。当时，PaulMMuller及WilliamSjogren在NASA的喷射推进实验室工作，负责研究“太阳神计划”早期的无人驾驶太空船的运行数据。他们发现：当太空船行经月球某些地域时，假若与月面距离足够低、而且轨道不加修正的话，结果太空船会在数个月或数年间在月面坠毁。不过当时研究人员一度以为是太空船的数据计算出错，以致轨道偏离原有的航道，他们并没有高度重视这件事情。
月球南极艾特肯盆地（蓝色和紫色）发现一个神秘团块
2019年06月，科学家再一次发现，月球南极艾特肯盆地下方藏匿着一个非常怪异和致密的质量瘤，研究者认为，那里可能埋藏了一颗小行星的遗骸。这项假设立足于美国宇航局GRAIL探测器和月球勘测轨道器的观测数据。这一区域的面积有5个夏威夷岛那么大。据估测，这一区域下方埋藏着约有2000万亿吨重的“异物”。目前，我国的“玉兔”号月球车正对这一区域进行勘测。科学家尚无法确定它究竟是什么，从哪里来，但我们知道它拥有惊人的质量。
假设月球是一个质地均匀的球体，月面的引力场也必定是均匀的。出现质量瘤现象，唯一原因就是因为月球并不是一个密度均匀的星体。换句话说，就是在质量瘤下面，埋藏着“超重物质”，导致局部出现重力异常。也许有人会问：月球跟地球一样有高山有深谷，密度当然不平均了。可奇怪的是，很多月球的质量瘤所在地都低地而不是高山。
有科学家认为，质量瘤可能与陨石坠落有关。因为研究者发现：这些质量瘤所在地都是月海。
我们平常用肉眼观看月亮，就能看到月亮上有明亮的地方，也有比较阴暗的地方。实际上明亮的地方都是月亮上地势比较高的地方，而阴暗的地方都是地势较低的，天文学家把月亮上比较阴暗低洼的地方称为“月海”。
月海是由较为致密的玄武岩所形成，它们可能来自月面下的岩浆。研究者们猜想，由于月球的月壳较薄，若有较大型的陨石在月球表面坠落，可能会击穿月壳，使月壳底下的月幔涌出表面。而由于月幔含有不少金属，密度相对比月壳较高，从而形成质量瘤；相反地，一些由较细小的陨石造成的陨石坑，由于并没有穿透月壳，所以并未有产生质量瘤。
这种猜测有一定道理，月球上比较知名的质量瘤所在地有：雨海、危海及东方海，都是由猛烈撞击而形成的盆地。但是，这种猜测并不完满，因为质量瘤的形成与撞击坑的面积大小无关。比如，风暴洋是月球上面积较大的撞击坑，但风暴洋上却没有任何质量瘤。因此，唯一的解释是，质量瘤下埋藏有超重物质，没有质量瘤的地方，没有超重物质，只有普通物质。
质量瘤并非月球独有，地球上也有质量瘤，位置就在夏威夷。而夏威夷在地球上也是地势较低的地方。更有趣的是，夏威夷并不是由陨石坑撞击而成，而是由地底火山喷发的岩浆形成。夏威夷位于板块的边缘，邻近全球地势最底的海底，所以夏威夷有可能是由从地幔喷发出来的岩浆所形成的。
火星上也有质量瘤，它们分别位于阿尔及尔平原、伊希地平原及乌托邦平原撞击盆地。
由于这些质量瘤的存在，现在的人造卫星都要装设修正轨道的引擎，以便当卫星经过质量瘤的上空时，能够自行修正轨道，以免被引力影响而偏离。人们之所以称这些地方为质量瘤，其含义是指这些地方下面凝结了更多的质量。
地球“不圆”
对于地球的形状，人类进行了很长时间的探索，最早由麦哲伦实现环球航行，证实了地球是个球体。随着人类科技的发展，现代探测技术的运用，人们发现地球是个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。造成赤道略微鼓起，是因为地球自转的离心力，赤道附近大于其他地方。
随着科技手段的不断发展，也为地球测量开辟了多种途径。通过实测和分析，我们终于得到确切的数据：地球的平均赤道半径为6378.38千米，极半径为6356.89千米。测量还发现，北极地区约高出18.9米，南极地区则低下24～30米。看起来，地球形状像一只梨子：它的赤道部分鼓起，是它的“梨身”;北极有点放尖，像个“梨蒂”;南极有点凹进去，像个“梨脐”，可以叫做“梨形地球”。或者说，地球是个三轴椭球体。
近年来，利用人造卫星轨道数据，进一步发现地球的真实形状--大地水准面，也不是真正的三轴椭球体。根据空间和地面新的资料，人们又发现地表是一个非常复杂的不规则曲面。除了南北两极有高有低之外，它还有好几处凸起和凹陷，最大的凹陷在印度半岛以南，与平均地球椭球面的差距是-105米，在新几内亚岛附近，则有最大的凸起，是+73米。
月球不“园”
我们常常说，圆圆的月亮像玉盘，但月亮真的是一个规则的球体吗？英国《每日邮报》报道，在宇航员登月45年后，美国科学家终于发现了月球最真实的形状：略微扁平，一端有隆起。如果要以月亮为本体打一个最科学的比方，那最恰当的喻体一定是柠檬，或者像是一枚鸡蛋。
一份在英国《自然》期刊上发表的研究报告认为，月球是在一个火星大小的天体猛烈撞上了当初尚处幼年阶段的地球，撞击使得地球向太空发射出滚烫的岩石物质时形成的。这样形成的星体一般呈规则的球形，但事实恰恰相反，月正面和背面各有奇怪的隆起。
月球没有地球那样的板块构造，那为什么不是标准的球体呢？参与研究的科学家认为，月球被压扁的外形很可能是万有引力作用的结果。人们通常将星球之间的万有引力称为“潮汐力”，将星球之间因为万有引力造成的星球形态变化致使内部摩擦加热过程被称为“潮汐加热”。也就是说，潮汐加热是导致月球形成这一形状的原因所在。
海平面“不平”
科学家通过测量发现，海平面也不是“平”的。海洋表面有三个较大的隆起区域，一个在澳大利亚东北部海区，海水隆起高达76米;第二个区域在北大西洋，海水隆起高度是68米;另一个在非洲东南部，海水隆起区域高为48米。另外，还有三个较大的凹陷区域，一个在印度洋上，凹陷深达112米;第二个区域在加勒比海，凹陷深度为64米;第三个区域在加利福尼亚以西，凹陷深度为56米。相关的卫星图片也显示，美国西海岸的绝对水位高于东海岸的水位。
为什么海平面不“平”呢？造成全球海平面差异的原因有哪些呢？在假设海平面没有任何波浪的情况下，科学家认为造成海平面差异主要有三个原因：
一是涨潮、落潮、风暴和气压高低等因素，使海面始终不能归于平静。
二是海底地形的不同，也决定了海面的不平。我们知道，海底的地形是十分复杂的，它不仅分布有巍峨的海底山脉、平缓的海底平原，而且还有许多陡峭的海底深沟。由于受海底地形的影响，一个海区的海面会低于或高于另一个海区几米、甚至十几米。据科学家们使用雷达高度计测量，发现在大西洋海面不同海域存在着高度差，甚至在美国南卡罗来纳州和波多黎各岛之间比较小的海域内，也存在着高度差。一般来说，海底是一座山脉的地区，海面就比其他海域高一些；而海底是一个盆地的地区，海面就比其他海域要低一些。比如，同是大西洋海域，波多黎各海下是一片凹地，因而这一地区的海面就比周围地区明显的低；而巴西东部由于海下有一座3500米的海岭，所以这里的海面就比其他地区要高。
第三，有时海面的高低还与附近的巨大的山脉或山脉所组成的物质的积聚有关。
这种物质的积聚，可以使其表面引力弯曲，从而形成一种动力，驱使水离开一个地区而流向另一个地区。科学家们所说的“物质积聚”，也应该包括超出通常物质质量的重物质，造成了当地局部引力异常。因为我们知道，地球表面引力场也是不均匀的。
引力场不均匀
2011年，欧洲空间局地球重力场和海洋环流探测卫星(GOCE卫星)绘制了一幅令人吃惊的地图。乍一看，地图展现的天体很像一颗土豆形的小行星，在太空中自由穿梭。实际上，这幅彩色地图呈现的是我们的家园地球，揭示出引力如何随地区不同发生变化。GOCE卫星装有重力梯度仪，能够感知最小10万亿分之一的引力变化，进而对从山脉到海底的引力拖拽差异进行测绘。
来自GOCE卫星的一幅新大地水准面图
这幅地球地图用于揭示没有洋流或潮汐存在情况下，海洋将呈现出怎样的景象。地图中，亮黄色区域的引力最大，蓝色区域引力最小。在北美洲，陆地和海洋之间的引力差异并不明显，非洲大陆的引力相比较小。这种地图用于测量海洋洋流、海平面变化和冰动力学特征，所有这些均受气候变化影响。
在引力反常的地区，飞机在航空母舰上降落时，这个问题会非常严重。为了克服计算上的困难，飞行员使用“广域差分系统”所定义的参考椭球，而不使用大地水准面来定义海平面高度。而且像“GPS”等全球定位系统，也都使用这个参考椭球。
不论是地球、月球“不圆”，海平面不“平”，还是引力场不均匀。这些自然现象与传统理论相冲突，与常识不相容。但这些现象却真实存在，使我们不得不对传统的天体形成理论提出质疑。这些现象说明，地球、月球、火星，这几个我们能够得知数据的岩质星球，表面之下极有可能埋藏着某些超重物质，它们影响着星球的形状，也影响了星球表面的引力场。只不过这种影响的尺度不一，有大有小。大尺度者影响星球整体形状，影响局部海平面的“水平”，或者在星球表面形成一个重力异常区域，造成一个质量瘤。
超重物质应该来自星体形成时的太初物质，或者在星体形成之后，被星体所吸引，撞入星体内部的固态物质。