Eine Menge. Schon alleine das Framework auf das beide Desktops aufsetzen ist unterschiedlich. GNOME baut auf die "GTK-Bibliotheken auf, währen KDE auf Qt setzt.
Die Usability ist komplett unterschiedlich. Wie die Desktops die GUI gestalten ist komplett unterschiedlich.
Dazu kommt: Es gibt Anwendungen, die für GNOME optimiert sind und es gibt Anwendungen die für KDE optimiert sind.
Die von mir aufgezählten Unterschiede sind nur die größten und auffälligsten, alle aufzuzählen würde den Rahmen von GF sprengen.

Die Frage "was genau ist der unterschied" kann man nicht wirklich beantworten. Es gibt viele Unterschiede. Man kann beide problemlos nebeneinander installieren, einfach mal installieren und anschauen ;)

Ich finde zusammenfassend kann man sagen, dass GNOME mehr auf "kiss" (keep it simple, stupid) setzt und kde mehr auf "alles ist möglich." Unter kde hat mehr weit mehr Einstellungen die man vornehmen kann aber oft hört man von den "zugekleisterten Dialogen" (wobei die in der 4er reihe weniger geworden sind)

Abstrakt gesagt versuchen die GNOME leute meistens für ein komplexes problem eine simple lösung zu finden, die kde leute bringen einfach mehrere Lösungen und der nutzer kann sich aussuchen welche ihm am besten liegt.

das Aussehen ist anders und die Programm, die von Anfang an installiert sind, sind andere. Ich persönlich bevorzuge KDE, weil es mir besser gefällt und meiner Meinung nach auch die Bedinung einfacher ist

Für Entwickler:
GNOME-Anwendungen können in sehr vielen Sprachen geschrieben werden, KDE Anwendungen nur in wenigen (eben die, die Qt können).
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Für Anwender:
Unterschiedlicher Look&Feel
Verschiedene Philosophien
Unterschiedliche Programme dabei (was aber nicht heißt, dass KDE Programme nicht unter GNOME funktionieren und umgekehrt)
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Subjetiv:
GNOME scheint mir etwas schneller zu sein als KDE
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Rein Objektiv betrachtet:
Man kann mit beidem gut arbeiten, such dir das aus, was dir subjektiv besser gefällt. ;-)