地壳是由许多化学元素组成的。据地球化学分析表明，地壳中有90多种自然存在的化学元素，其中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等8种元素的含量，约占地壳总重量的9713％；其余几十种元素的总含量还不到3％。地壳中含量最多的元素是氧，约占地壳总含量的一半；其次是硅，约占四分之一。
地壳的厚度和物质组成各处并不相同。大陆地壳较厚，大洋地壳较薄。根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，地壳可以分成两层，上层叫硅铝层，含硅和铝较多，主要由比重较小的花岗岩类组成；下层叫硅镁层，这一层硅、铝成分相对减少，镁、铁成分增多，主要由比重较大的玄武岩类组成。硅铝层在大洋地壳中很薄，甚至缺失，硅镁层则是普遍存在的。地壳厚度的不均和硅铝层的不连续分布状态，是地壳结构的主要特点。
地壳中的化学元素，在一定的地质条件下，结合成具有一定化学成分和物理性质的单质或化合物，就是矿物。矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一，是构成岩石的物质基础。它在地球上的分布十分广泛，几乎到处可以见到。比如我们吃的盐，做铅笔芯用的石墨，制玻璃用的石英，炼铁用的铁矿石等等，都是矿物。地球上已发现的矿物有3000多种，其中组成岩石的造岩矿物约有几十种，常见的有石英、长石、云母、方解石等；可供冶炼提取金属的矿物有赤铁矿、黄铜矿等等。
各种矿物都有一定的化学成分和物理性质，例如石英是由硅和氧组成的透明或半透明的矿物，硬度较大，常呈柱状、锥状晶体；食盐是由氯和钠组成的，它是无色透明的四方颗粒。也有些矿物，化学成分相同，由于内部原子排列不相同，形成了性质完全不同的矿物。例如金刚石和石墨，化学成分都是碳，但两者的性质截然相反：金刚石是最硬的透明的矿物；石墨则是非常软的不透明的矿物。