自從牛頓提出萬有引力定律，一切物質(zhì)之間的互相吸引作用已被公認(rèn)為普遍現(xiàn)象。
地球是一個(gè)質(zhì)量較大的星體，它對(duì)地面上任何一個(gè)物體的吸引力，都影響重力大小；但它們不及地球引力的1/200。因此，地面測(cè)量的重力，主要反映地球內(nèi)部的質(zhì)量分布，并成為研究地下物質(zhì)分布的重要手段。
重力學(xué)在研究地下物質(zhì)分布方面的貢獻(xiàn)，應(yīng)當(dāng)首推地殼均衡假說的提出。大約在19世紀(jì)50年代，一個(gè)英國(guó)大地測(cè)量隊(duì)在印度北部進(jìn)行重力測(cè)量。在重力測(cè)量中有一項(xiàng)測(cè)量叫重力偏差，它的原理與木匠師傅手中的鉛錘墜線一樣。在一般情況下，垂線應(yīng)該垂直向下；但是，當(dāng)它靠近一座山時(shí)，由于山的質(zhì)量的影響，該垂線應(yīng)該向著大山所在的方向偏斜。當(dāng)時(shí)在喜馬拉雅山一側(cè)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)垂線雖然發(fā)生偏斜，然而比預(yù)期的數(shù)值小很多，僅為預(yù)期偏斜的三分之一。這種偏離預(yù)期值的現(xiàn)象即重力異常，現(xiàn)在觀測(cè)值比預(yù)期值小，稱為重力負(fù)異常。
如何解釋上述異?，F(xiàn)象呢？艾里提出一種均衡或補(bǔ)償假說。這個(gè)假說的大意是：把山脈比喻成冰山，它浮在較重的流體層上，山越高，山侵入流體層越深、侵入的深度與山的高度成比例，并遵從阿基米德原理（山的重量和它排開的流體重量相等）。這就是艾里的地殼均衡或重力均衡假說。
這以后的幾十年，地球物理學(xué)家在大陸和海洋進(jìn)行了廣泛的測(cè)量，都發(fā)現(xiàn)有這種重力異?，F(xiàn)象。但是，海洋地區(qū)與大陸不同，存在的是重力正異常。即其重力測(cè)量值比理論值大很多。綜合大陸與海洋的重力測(cè)量結(jié)果，可以看到高山下面有輕物質(zhì)，深海底下面有重物質(zhì)。這樣一來，地球上層的巖石層則浮在它下面的軟流層上，其地殼的下邊界（莫氏面）的形狀與地面形狀像鏡子中的像和人一樣成鏡像對(duì)稱。因此，人們習(xí)慣地稱之為高山有根、根厚-深海有底、底薄。隨著地面上高山變成海底，地殼則由厚層變成薄層。
當(dāng)然，重力測(cè)量的作用不限于此。目前重力測(cè)量精度可達(dá)幾個(gè)微伽?？梢杂弥亓ρ芯繀^(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，尋找礦體（煤、鹽等），監(jiān)測(cè)地下的物質(zhì)流動(dòng)以預(yù)測(cè)地震等。受地球重力影響的衛(wèi)星軌道運(yùn)動(dòng)變化，還可以揭示地幔深處的物質(zhì)流動(dòng)。
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