图解：类地行星的大小比较 (由左至右)：水星、金星、地球、和火星
据说，水星的核心含有丰富的铁，因为它有较高的密度（科学家估计，在太阳系中的所有行星中，水星的密度最高），即5.427g/cm³（仅次于地球）。至于其内部结构，地质学家一般认为，水星的核心占行星体积的42％左右，半径约为1,800公里。地幔由硅酸盐材料组成，围绕核心，厚度约为500至700公里。最后，地壳估计厚约100至300公里。地表分布着有许多绵延数百公里的狭窄山脊，是在水星的核心和地幔随着地壳的凝固而冷却和收缩时形成的。
关于水星形成的理论
图解：描绘水星形成的艺术作品。
关于水星表面和地质结构如何形成的有几种理论。一种理论认为撞击导致水星的体积和质量减小。科学家普遍认为水星现有体积比其原始的体积要小，它的大部分地壳和地幔因水星1/6原始质量大小的小行星所引起的撞击而剥离。这一理论被称为巨型撞击假说，科学家们也认为这是月球形成的原因。
另一个理论提出，在太阳系形成过程中，水星的体积是现在的两倍。那时候，太阳也正在形成，太阳星云向宇宙中的猛烈地爆发出能量，直到它最终稳定。当原太阳慢慢形成我们今天所知的太阳时，温度使大部分水星表面破裂并蒸发，最终只剩下水星原始大小的一半。另一种理论推测，太阳星云拖走了形成行星的粒子，从而导致了较轻粒子的丢失。
外大气层（大气和地质条件）
图解：水星的大气和地质条件。
如前所述，水星的表面温度十分极端（夜间100开氏度，白天700开氏度）; 这是由于缺乏大气层包裹，无法减弱太阳所造成的影响（其大气层可能因为受到来自太阳酷热的高温，已经蒸发）。在白天，根据于水星在其轨道上的位置不同，地表温度平均在550开氏度（近日点）至700开氏度（远日点）之间。
图解：国家航空航天局确认，在水星北极的永久阴暗坑洞内，发现隐藏着大量冻冰。
到了晚上，地表温度平均为110开氏度; 这是由于水星缺少活跃的核心，它不能有效保持大气层从而造成热量的丧失。据此，地质学家普遍认为水星上是有冰的。事实上，根据最近对水星表面的观测表明，水星表面有几片白色斑块，这暗示了水星上有冰冻的水的存在。除了水星核心的不活跃之外，行星的大小也与其保持适量大气层的能力有关。水星体积与质量都很小，无法产生足以容纳大气的重力。因此，其表面是剧烈和不稳定的——在水星表面的不同粒子的原子总是不断外逸但也不停补充。
水星的自转与公转
