Pengukuran ukuran Bumi telah menjadi perhatian para ilmuwan sejak zaman kuno. Usaha pertama dalam memahami ukuran Bumi dimulai dari Yunani Kuno, ketika Pythagoras mengajukan teori bahwa Bumi berbentuk bulat. Teori ini mendapatkan perhatian dari cendekiawan lain seperti Aristoteles dan Archimedes.
Aristoteles, melalui observasinya, memperkirakan keliling Bumi antara 63.000 hingga 74.000 km, meskipun perhitungan ini jauh dari angka akurat. Kontribusi yang lebih akurat datang dari cendekiawan Mesir, Eratosthenes, yang berhasil menghitung keliling Bumi dengan akurasi yang hanya berbeda 0,4% dari pengukuran saat ini. Pengukuran diameter Bumi oleh Aryabhata, matematikawan India kuno, juga hanya meleset sekitar 1% dari perhitungan modern.
Diameter rata-rata Bumi sebesar 12.742 kilometer, karena bentuk Bumi tidak bulat sempurna diameter bumi di bagian khatulistiwa dan bagian kutub tidak sama. Bumiberbentuk oblate spheroid, yaitu seperti bola yang sedikit pepat di bagian kutub dan membesar di khatulistiwa. Ini terjadi karena rotasi Bumi yang menyebabkan efek pemuaian di sekitar khatulistiwa.
Diameter bumi di Khatulistiwa sekitar 12.756 kilometer, sedangkan diameter di kutub Sekitar 12.714 kilometer. International Astronomical Union (IAU) menetapkan penggunaan jari-jari khatulistiwa sebagai standar karena mencakup wilayah yang lebih luas dibandingkan dengan jari-jari kutub.
Luas permukaan Bumi juga merupakan topik yang kerap diperdebatkan karena bentuk oblate spheroid yang tidak sempurna. Namun, matematikawan akhirnya menetapkan bahwa luas permukaan Bumi adalah sekitar 510,1 juta km persegi, dengan 148,9 juta km persegi di antaranya merupakan daratan. Selain itu, Bumi juga dikenal sebagai planet dengan kepadatan tertinggi di tata surya, yaitu sekitar 5,51 g/cm³, yang dipengaruhi oleh material penyusunnya yang beragam.
Volume Bumi diperkirakan sekitar 1.079 miliar km³, yang dihitung menggunakan rumus matematika dasar untuk mengukur volume bola. Namun, perhitungan yang lebih akurat menggunakan model ellipsoid telah dikembangkan oleh matematikawan dan sangat mendekati nilai yang ditetapkan oleh NASA.