Le inversioni sismiche delle onde del corpo e dei modi normali limitano il raggio del nucleo esterno a 3483 km con un’incertezza di 5 km, mentre quello del nucleo interno è 1220±10 km.:94
Le stime per la temperatura del nucleo esterno sono circa 3.000–4.500 K (2.730–4.230 °C; 4.940-7.640 °F) nella sua regione esterna e 4.000–8.000 K (3.730–7.730 °C; 6.740–13.940 °F) vicino al nucleo interno. La prova per un nucleo esterno fluido include dalla sismologia che mostra che le onde di taglio sismiche non vengono trasmesse attraverso il nucleo esterno. A causa della sua alta temperatura, il lavoro di modellazione ha dimostrato che il nucleo esterno è un fluido a bassa viscosità che convette in modo turbolento. La teoria della dinamo vede le correnti parassite nel fluido nichel-ferro del nucleo esterno come fonte principale del campo magnetico terrestre. L’intensità media del campo magnetico nel nucleo esterno della Terra è stata stimata essere 2,5 millitesla, 50 volte più forte del campo magnetico in superficie. Il nucleo esterno non è sotto pressione sufficiente per essere solido, quindi è liquido anche se ha una composizione simile al nucleo interno. Zolfo e ossigeno potrebbero essere presenti nel nucleo esterno.
Mentre il calore viene trasferito verso l’esterno verso il mantello, la tendenza netta è che il confine interno della regione liquida si congeli, causando la crescita del nucleo interno solido a scapito del nucleo esterno. Questo tasso è stimato a 1 mm all’anno.