Litosfera, grško za “skalna krogla”, je najbolj zunanja lupina Zemlje. Izraz se uporablja tudi za označevanje najbolj oddaljene skalnate lupine drugih trdnih planetov. Je relativno tanka plast, debela približno 31 do 62 milj (50 do 100 km) pod oceani in 93 milj (150 km) debela na celinah. Ta plast je sestavljena iz zgornje skorje, debeline približno 3 km v oceanih in 5 milje (40.3 km) na celinah, in zgornjega plašča, ki sestavlja preostanek. Skorjo in zgornji plašč ločuje Mohorovičićeva diskontinuiteta, točka, na kateri kamnine postanejo plastične in ne trdne. Pod litosfero je astenosfera, ki nadaljuje zgornji plašč in je približno točka, na kateri plašč postane tekoč.
Ta planetarna lupina je sestavljena iz litosferskih plošč, sicer znanih kot tektonske plošče, ki se počasi premikajo v časovnih obdobjih milijonov let. Njihova stopnja premikanja je primerljiva s hitrostjo, s katero rastejo nohti. V daljšem časovnem obdobju pa lahko ustvarijo mogočne strukture, kot so himalajske gore v Tibetu. Mt. Everest in druge gore so nastale, ko je tektonska plošča pod Indijo silila navzgor v Azijo.
S skrbnimi merilnimi metodami in preučevanjem plasti so paleontologi ugotovili, da so se tektonske plošče premikale po vsej površini planeta že od najmanj 600 milijonov let nazaj, ko so se pojavili različni fosili. V tem času so se celine začele ločeno, nato pa se združile v velikansko celino Pangeo, da bi se po nekaj sto milijonih let razdelile in ustvarile celine, ki jih ljudje poznajo danes.
Dejavnost litosfere lahko močno vpliva na površino nad njo. Ko se je Avstralija pred 50 milijoni let končno ločila od Antarktike, je omogočila novemu oceanskemu toku – cirkumpolarnemu toku -, da teče okoli Antarktike in okrepi lastno hlajenje. To je zmrznilo celino, ki je bila prej pokrita z gozdovi, kar je tam ubilo vse razen najbolj trdoživih. Za nekaj stopinj je znižala tudi povprečno globalno temperaturo.
Čeprav se ljudje s trenutno tehnologijo ne morejo zelo globoko kopati v zemeljsko skorjo, lahko geoznanstveniki preučujejo lastnosti globoke litosfere s preučevanjem posebnih kamnin ali ksenolitov, ki se dvigajo skozi globoke vulkanske cevi.