En planétologie, la différenciation planétaire est le processus par lequel l'intérieur d'une planète devient organisé en couches de différentes densités. Cette réorganisation résulte du réchauffement interne de la planète, soit durant sa formation ou par l'évacuation subséquente de chaleur due à la radioactivité  naturelle de certains éléments . Quand l'intérieur de la planète devient partiellement fondu, les matériaux les plus denses ont tendance à s'enfoncer vers le centre alors que les matériaux moins denses migrent vers la surface. Cela aboutit généralement à la constitution d'un noyau planétaire, entouré d'un manteau et parfois d'une croûte. Cette structure sera préservée durant le refroidissement graduel de la planète.