原子集合分异假说（atomic aggregation differentiation hypothesis）是地球分层现象的一种假说。它认为地球内部物质由于原子集合作用而呈一定状态的分布。根据热力学相变理论与高温高压实验结果，推断地球内部物质在几百摄氏度至几千摄氏度，压强在数吉帕至一百多吉帕的条件下，在不同深度（恰好对应于某些物质相变所需要的高温高压条件）上产生相变。由于物质原子壳层上电子的重新分布，因而形成不同的物质。这样的圈层结构与根据地震波资料所推断的密度分布大体吻合。