W 1936 r. w dokumencie o nietypowym tytule „P” przedstawiła własną interpretację badania wnętrza Ziemi przy pomocy fal sejsmicznych typu P i wykazała, że centrum wnętrza Ziemi składa się z dwóch części: stałego jądra wewnętrznego i płynnego jądra zewnętrznego. Są one oddzielone strefą graniczną, którą nazwano „nieciągłością Lehmann”. Interpretacja ta została przyjęta w ciągu dwóch, trzech lat przez innych sejsmologów: Beno Gutenberga, Charlesa Francisa Richtera i Harolda Jeffreysa. II wojna światowa i okupacja Danii przez wojska niemieckie utrudniła Lehmann prowadzenie dalszych prac naukowych.
W ostatnich latach przed jej przejściem na emeryturę w 1953 roku stosunki między nią a innymi naukowcami Geodaetisk Institut pogorszyły się, prawdopodobnie ze względu na jej brak cierpliwości wobec mniej kompetentnych współpracowników. Po 1953 r. Inge Lehmann przeniosła się na kilka lat do USA i współpracowała z Maurice’em Ewingiem i Frankiem Pressem w badaniach nad skorupą ziemską i płaszczem ziemskim. Podczas tych prac odkryto dalsze nieciągłości sejsmiczne, które powstają na głębokości pomiędzy 190 i 250 km. Zostały one również nazwane nieciągłością Lehmann (ang.