地壳中含量最多的金属元素是Al：7.73%，第二位Fe：4.75%。地核和地幔的元素组成是经过多种方法推算出来的。其中最为重要的方法包括两种，一是借助地震波反射资料为主的地球物理手段，二是对来自太空中不同种类陨石的元素含量的测定。
地壳的元素含量测定就比地核和地幔简单一些。由于可以直接观察和采集样品进行测试，地壳的各种元素含量在19世纪末就较为准确地测定出来。1889年，美国化学家弗兰克·克拉克用一篇惊世骇俗的论文开启了地球化学研究的大门。
这篇论文的主题就是化学元素在地球上的分布规律。克拉克的研究数据来自于5000多个岩石样品。借助这些数据他得出了地壳中各种元素的含量分布。因此国际地质学会将地壳元素的相对含量以克拉克值命名。
克拉克值是通过加权平均的法计算出来的。随着科学的不断进步，克拉克值的数据也不断修正，更加能真实地反映地壳元素的组成。通过分析发现，地壳的元素组成和变质岩中麻粒岩的成分十分接近。
氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾等八种元素占到了地壳总质量的98%左右。其中氧元素含量最多，占到地壳元素组成的46%，硅元素次之，约占26%。铝元素占到地壳质量的8.32%左右，排名第三，也是地壳中含量最多的金属元素。