运动不仅是横向的，随着地球板块在地表移动，而且也是上下运动的，因为岩石在称为对流的搅动过程中上升和下降。对流作为一种过程，最早是由古怪的伦福德伯爵在十八世纪末推断出来的。六十年后，一位名叫奥斯蒙德·费舍尔的英国牧师有先见之明地提出，地球内部可能足够流体化，以至于其内容物可以移动，但这个想法花了很长时间才获得支持。
大约在1970年，当地球物理学家意识到地下竟然有如此多的骚动时，他们感到了相当大的震惊。正如肖娜·沃格尔在《裸露的地球：新地球物理学》一书中所写：“就好像科学家们花了几十年时间弄清楚地球大气的层次——对流层、平流层等等——然后突然发现了风的存在。”
对流过程到底有多深，从那时起就一直是个争议问题。有人说它始于地下四百英里深处，另一些人则说在我们脚下两千英里。正如唐纳德·特雷菲尔所观察到的，问题在于“存在两组来自不同学科的数据，无法调和”。地球化学家说，地球表面的某些元素不可能来自上地幔，而必定来自地球更深处。因此，上地幔和下地幔的物质至少必须偶尔混合。地震学家坚持认为，没有证据支持这种论点。
因此，我们只能说，在我们朝向地心的某个稍微不确定的点，我们离开了软流圈，进入了纯粹的地幔。考虑到地幔占地球体积的82%和质量的65%，它并没有引起太多的关注，主要是因为地球科学家和普通读者都感兴趣的事情要么发生在更深处（如磁场），要么更靠近地表（如地震）。我们知道，大约一百英里深处的地幔主要由一种叫做橄榄岩的岩石组成，但再往下的空间填充物尚不确定。根据《自然》杂志的一篇报道，它似乎不是橄榄岩。除此之外我们一无所知。
地幔之下是两个核——一个固态内核和一个液态外核。不用说，我们对这些核的性质的理解是间接的，但科学家们可以做出一些合理的假设。他们知道地心的压力足够高——超过地表压力的三百万倍——足以将那里的任何岩石变成固态。他们也从地球的历史（以及其他线索）中知道，内核非常善于保持其热量。虽然这几乎只是猜测，但据认为，在四十多亿年里，地核的温度下降了不超过200华氏度。没有人确切知道地核有多热，但估计温度在7000华氏度以上到13000华氏度之间——大约和太阳表面一样热。
外核在很多方面更不为人所知，尽管大家都同意它是液态的，并且是磁场的发源地。1949年，剑桥大学的布拉德提出了一个理论，认为地球核心的这个液态部分以某种方式旋转，使其实际上成为一个电动机，从而产生了地球的磁场。假设是地球内部的对流流体在某种程度上像电线中的电流。具体发生了什么尚不清楚，但人们相当肯定这与地核的旋转及其液态性质有关。没有液态核心的天体——例如月球和火星——就没有磁场。
我们知道地球磁场的强度时有变化：在恐龙时代，它比现在强三倍。我们也知道它平均大约每50万年反转一次，尽管这个平均值掩盖了巨大的不可预测性。最后一次反转大约在75万年前。有时它会保持数百万年不变——3700万年似乎是最长的时间——而在其他时候，它在短短2万年后就反转了。总的来说，在过去的一亿年里，它反转了大约两百次，我们完全不知道为什么。这被称为“地质科学中最大的未解之谜”。
我们现在可能正在经历一次反转。仅在上个世纪，地球磁场就可能减弱了高达6%。磁场的任何减弱都可能是坏消息，因为磁场除了把便条吸在冰箱上和让我们的指南针指向正确的方向外，还在维持我们生命方面发挥着至关重要的作用。太空中充满了危险的宇宙射线，如果没有磁场的保护，它们会穿透我们的身体，使我们大部分的DNA变得支离破碎、毫无用处。当磁场工作时，这些射线被安全地引导离开地球表面，进入近地空间的两个区域，称为范艾伦辐射带。它们还与高层大气中的粒子相互作用，产生迷人的光幕，即极光。
有趣的是，我们无知的一个重要原因是，传统上很少有人努力将地球表面发生的事情与内部正在发生的事情联系起来。据肖娜·沃格尔说：“地质学家和地球物理学家很少参加相同的会议或合作解决相同的问题。”
也许没有什么比我们对地球内部动力学的理解不足，更能体现在当地球内部活动时我们是多么措手不及了。而要找到一个比1980年华盛顿州圣海伦斯火山爆发更能提醒我们理解局限性的例子，恐怕很难。
那时，美国本土四十八州已经超过六十五年没有见过火山爆发了。因此，被召来监测和预测圣海伦斯火山活动的政府火山学家，主要只见过夏威夷火山的活动，而事实证明，夏威夷火山和圣海伦斯火山完全不是一回事。
圣海伦斯火山于3月20日开始不祥地隆隆作响。一周之内，它开始喷发岩浆，尽管量不大，但每天高达一百次，并且不断被地震撼动。人们被疏散到据认为是安全的八英里距离之外。随着火山的隆隆声越来越大，圣海伦斯火山成了世界级的旅游景点。报纸每天报道最佳观景点。电视摄制组反复乘直升机飞往山顶，甚至有人看到人们在山上攀爬。有一天，七十多架直升机和轻型飞机在山顶盘旋。但随着日子一天天过去，隆隆声未能发展成任何戏剧性的事件，人们变得焦躁不安，普遍认为火山终究不会爆发了。
4月19日，山的北侧开始明显隆起。值得注意的是，没有一个负责任的人看到这强烈预示着一次侧向爆发。地震学家坚决地将他们的结论基于夏威夷火山的行为，而夏威夷火山是不会侧向爆发的。几乎唯一相信可能发生真正糟糕事情的人是杰克·海德，塔科马一所社区学院的地质学教授。他指出，圣海伦斯火山不像夏威夷火山那样有开放的喷口，所以任何内部积聚的压力都必然会以戏剧性的、可能是灾难性的方式释放出来。然而，海德不是官方团队的成员，他的观察没有引起多少注意。
我们都知道接下来发生了什么。5月18日，一个星期天早上8点32分，火山的北侧坍塌了，一股巨大的泥土和岩石雪崩以每小时150英里的速度冲下山坡。这是人类历史上最大的滑坡，携带的物质足以将整个曼哈顿掩埋到四百英尺深。一分钟后，侧翼严重削弱的圣海伦斯火山以五百颗广岛原子弹的威力爆发，喷射出一团致命的热云，速度高达每小时650英里——显然太快了，附近任何人都无法逃脱。许多被认为在安全区域的人，往往远离火山视线，都被追上了。五十七人死亡。其中二十三具尸体从未找到。伤亡人数本会高得多，幸好那天是星期天。如果是工作日，许多伐木工人就会在死亡区域内工作。即便如此，仍有人在十八英里外丧生。
那天最幸运的人是一位名叫哈里·格利肯的研究生。他当时驻守在离火山5.7英里的一个观察哨，但5月18日他在加利福尼亚有一个大学工作面试，因此在火山爆发前一天离开了现场。他的位置由戴维·约翰斯顿接替。约翰斯顿是第一个报告火山爆发的人；片刻之后他就死了。他的尸体从未找到。可惜，格利肯的运气是暂时的。十一年后，在日本云仙岳，又一次对火山的灾难性误判导致超热火山灰、气体和熔岩——即所谓的火山碎屑流——致命喷发，他是遇难的四十三名科学家和记者之一。
火山学家在做预测方面可能是世界上最差的科学家，也可能不是，但他们毫无疑问是世界上最不善于认识到自己预测有多糟糕的科学家。云仙岳灾难发生后不到两年，另一组火山观察者，由亚利桑那大学的斯坦利·威廉斯带领，下到了哥伦比亚一座名为加莱拉斯的活火山边缘。尽管近年来发生了多起死亡事件，威廉斯团队的十六名成员中只有两人戴了安全帽或其他防护装备。火山爆发了，造成六名科学家以及三名跟随他们的游客死亡，并严重伤害了包括威廉斯本人在内的其他几人。
在一本名为《幸存加莱拉斯》的极度缺乏自我批评的书中，威廉斯说，当他事后得知火山学界的同事们认为他忽视或无视了重要的地震信号并行为鲁莽时，他“只能惊奇地摇头”。“事后诸葛亮，用我们现在的知识去评判1993年的事件是多么容易啊，”他写道。他相信，自己犯下的最严重的错误不过是时机不巧，当时加莱拉斯火山“表现反复无常，就像自然力常有的那样。我被愚弄了，对此我将承担责任。但我对同事们的死亡不感到内疚。没有内疚。只有一次火山爆发。”