Nyutonning butun olam tortishish qonuniga muvofiq, gravitatsion tortishish kuchining moduli ${\displaystyle \overrightarrow{F}}$, astronomik obyekt sirtidagi moddiy nuqtaga ta’sir etganda, massasi hajm bo‘ylab sferik simmetrik taqsimlangan obyekt uchun quyidagi munosabat bilan aniqlanadi

${\displaystyle F=Gm\frac{M}{R^2}}$,

bu yerda ${\displaystyle G}$ — gravitatsion doimiy, uning qiymati 6,67384(80)·10⁻¹¹ m³·s⁻²·kg⁻¹, ${\displaystyle R}$ — osmon jismining radiusi, ${\displaystyle M}$ — uning massasi, ${\displaystyle m}$ — moddiy nuqtaning massasi. Gravitatsion tortishish kuchi jism markaziga yo‘nalgan.

Markazdan qochma inersiya kuchining moduli ${\displaystyle \overrightarrow{Q}}$ moddiy nuqtaga ta’sir etganda quyidagi formula bilan ifodalanadi

${\displaystyle Q=m{\omega }^{2}a}$,

bu yerda ${\displaystyle a}$ — zarracha bilan ko‘rib chiqilayotgan osmon jismining aylanish o‘qi orasidagi masofa, ${\displaystyle \omega }$ — burchak tezlik — uning aylanishini tavsiflovchi kattalik. Markazdan qochma inersiya kuchi aylanish o‘qiga perpendikulyar bo‘lib, undan tashqariga yo‘nalgan.

Og‘irlik kuchi hisobida kosinuslar teoremasidan foydalaniladi:

${\displaystyle P=(F^2+Q^2-2FQ\cos \phi {)}^{1/2}}$.

asosida hisoblanadi. Bu yerda ${\displaystyle \phi }$ — hisoblash bajarilayotgan sayyora yoki yulduzdagi joyning «geografik kengligi».

Taxminan, Quyosh va Quyosh tizimi sayyoralarini sferik simmetriyali osmon jismlari deb hisoblash, qo‘pol hisoblashda esa ${\displaystyle P}$ qiymatini hisoblash uchun geografik kenglikni ${\displaystyle \phi }$ = 45⁰ («o‘rtacha» qiymat) deb olish mumkin. Shu taxminga ko‘ra baholangan og‘irlik kuchlarining ayrim sayyoralar sirtidagi qiymatlari jadvalda taqqoslangan. Yer sirtidagi og‘irlik kuchi birlik sifatida olingan.

Xususan, Yer va boshqa sayyoralarda umumiy nisbiylik nazariyasining butun olam tortishish qonuniga kiritadigan tuzatishlari nihoyatda kichik (Yer sirtidagi gravitatsion potensial moduli ikkinchi kosmik tezlik ${\displaystyle v_{II}}$ kvadratining yarmiga teng bo‘lib, uning qiymati yorug‘lik tezligi kvadratiga nisbatan nihoyatda kichik: ${\displaystyle v_{II}^2/2c^2\sim 10^{-10}}$).

Yerning shakli (geoid) aniq shar shaklidan farq qilib, qutblaridan yassilashgan ellipsoidga yaqin.

Shunga ko‘ra, shar modeliga nisbatan aniqroq yaqinlashuvda massasi ${\displaystyle m}$ bo‘lgan moddiy nuqtaga ta’sir etuvchi gravitatsion tortishish kuchi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi

${\displaystyle \overrightarrow{F}(\overrightarrow{r})=Gm\underset{V}{\int }\frac{\overrightarrow{r}-{\overrightarrow{r}}^{\prime }}{|\overrightarrow{r}-{\overrightarrow{r}}^{\prime }{|}^3}\rho ({\overrightarrow{r}}^{\prime })\mathrm{d}{V}^{\prime }}$,

bu yerda ${\displaystyle \rho ({\overrightarrow{r}}^{\prime })d{V}^{\prime }=dM}$ — Yer massasining elementi (${\displaystyle \rho }$ — zichlik), ${\displaystyle \overrightarrow{r}}$ va ${\displaystyle {\overrightarrow{r}}^{\prime }}$ — o‘lchash nuqtasi bilan Yer massasi elementining tegishli radius-vektorlaridir. Integrallash Yerning butun hajmi bo‘yicha bajariladi.

Markazdan qochma inersiya kuchining vektor ko‘rinishidagi ifodasini quyidagicha yozish mumkin

${\displaystyle \overrightarrow{Q}(\overrightarrow{r})=m{\omega }^2{\overrightarrow{a}}_0(\overrightarrow{r})}$,

bu yerda ${\displaystyle {\overrightarrow{a}}_0}$ — aylanish o‘qiga perpendikulyar bo‘lib, shu o‘qdan o‘lchash nuqtasigacha o‘tkazilgan vektor.

Og‘irlik kuchi ushbu kuchlarning yig‘indisi sifatida ifodalanadi — ${\displaystyle \overrightarrow{F}}$ va ${\displaystyle \overrightarrow{Q}}$:

${\displaystyle \overrightarrow{P}=\overrightarrow{F}+\overrightarrow{Q}.}$

Yer sirti yaqinidagi og‘irlik kuchi joyning geografik kengligi ${\displaystyle \phi }$ va dengiz sathidan ${\displaystyle H}$ balandligiga bog‘liq. Kenglik bo‘yicha o‘zgaradigan og‘irlik kuchi ${\displaystyle \overrightarrow{P}}$ning qiymati Yer shaklining shardan farqlanishi hamda markazdan qochma kuchning mavjudligiga bog‘liq. Xalqaro birliklar tizimida (SI) og‘irlik kuchi modulining taxminiy ifodasi quyidagicha bo‘ladi

${\displaystyle P=\mathrm{9,780318}(1+\mathrm{0,005302}\sin \phi -\mathrm{0,000006}{\sin }^{2}2\phi )m-\mathrm{0,000003086}Hm.}$

Burchak ${\displaystyle \alpha }$ og‘irlik kuchi ${\displaystyle \overrightarrow{P}}$ bilan gravitatsion tortishish kuchi (Yerga tortuvchi kuch) ${\displaystyle \overrightarrow{F}}$ orasida hosil bo‘ladi va quyidagicha ifodalanadi:

${\displaystyle \alpha \approx \mathrm{0,0018}\sin 2\phi }$.

U nol qiymatdan (ekvatorda, bu yerda ${\displaystyle \phi =0^{\circ }}$, shuningdek, qutblarda, bu yerda ${\displaystyle \phi =90^{\circ }}$) ${\displaystyle \mathrm{0,0018}}$ rad yoki ${\displaystyle 6^{\prime }}$ gacha (kenglik ${\displaystyle 45^{\circ }}$).

Bundan tashqari, Oy va Quyoshning tortishish ta’sirini, kichik bo‘lishiga qaramay, (Yerning gravitatsion maydoniga vaqtga bog‘liq o‘zgarishlar, ya’ni ${\displaystyle \overrightarrow{F}}$ga qo‘shimchalar kiritish orqali) hisobga olish mumkin.

Og‘irlik kuchi maydonida bitta nuqtaga tayanadigan jism (masalan, bir nuqtadan osilgan jism yoki tekislikka qo‘yilgan shar) barqaror muvozanatda bo‘lishi uchun og‘irlik markazi jism egallashi mumkin bo‘lgan barcha qo‘shni holatlarga nisbatan eng pastda joylashishi kerak.

Og‘irlik kuchi maydonida bir nechta nuqtaga (masalan, stol) yoki butun bir yuzaga (masalan, gorizontal tekislikka qo‘yilgan quti) tayanadigan jismning barqaror muvozanatda turishi uchun og‘irlik markazidan o‘tkazilgan vertikal chiziq jismning tayanch yuzasi ichidan o‘tishi kerak. Tayanch yuzasi deb jismning tayanch nuqtalarini tutashtiruvchi kontur yoki jism tayanadigan maydonning ichki qismi bilan chegaralangan soha ataladi.

Yerdan ko‘tarilgan jismning potensial energiyasini jism Yer sirtidan berilgan holatga ko‘chirilganda og‘irlik kuchi bajargan ishning manfiy qiymati sifatida topish mumkin. Agar markazdan qochma kuch e’tiborga olinmasa va Yer shar deb hisoblansa, bu energiya quyidagiga teng:

${\displaystyle E_p=GmM(\frac{1}{R_e}-\frac{1}{R})}$,

bu yerda ${\displaystyle G}$ — gravitatsion doimiy, ${\displaystyle M}$ — Yerning massasi, ${\displaystyle m}$ — jismning massasi, ${\displaystyle R_e}$ — Yerning radiusi, ${\displaystyle R}$ — jismdan Yer markazigacha bo‘lgan masofa.

Agar jism Yer sirtidan ${\displaystyle R_e}$ qiymatiga nisbatan kichik masofalarga uzoqlashtirilsa, gravitatsion maydonni bir jinsli, erkin tushish tezlanishini esa doimiy deb hisoblash mumkin. Bunday holda massasi ${\displaystyle m}$ bo‘lgan jism ${\displaystyle h}$ balandlikka ko‘tarilganda og‘irlik kuchi ${\displaystyle A=-mgh}$ ish bajaradi. Shuning uchun jismning potensial energiyasi quyidagicha bo‘ladi: ${\displaystyle E_p=mgh}$, agar energiyaning nol darajasi sifatida sayyora sirtidagi energiya olingan bo‘lsa. Yer sirtidan ${\displaystyle h}$ chuqurlikda joylashgan jismning potensial energiyasi manfiy bo‘lib, ${\displaystyle E_p=-mgh}$.

Jismning ko‘chish masofasi Yer markazigacha bo‘lgan masofadan ancha kichik bo‘lsa, og‘irlik kuchini doimiy, jismning harakatini esa tekis tezlanuvchan deb hisoblash mumkin. Agar jismning boshlang‘ich tezligi noldan farq qilsa va uning vektori vertikal yo‘nalishda bo‘lmasa, jism og‘irlik kuchi ta’sirida parabolik trayektoriya bo‘ylab harakatlanadi.

Jism muayyan balandlikdan Yer sirtiga parallel yo‘nalishda otilganda, boshlang‘ich tezlik ortishi bilan uning uchish masofasi ham ortadi. Boshlang‘ich tezlik katta bo‘lsa, jism trayektoriyasini hisoblashda Yerning sharsimon shaklini va trayektoriyaning turli nuqtalarida og‘irlik kuchi yo‘nalishi o‘zgarishini hisobga olish kerak.

Muayyan tezlik qiymatida, ya’ni birinchi kosmik tezlikda Yer sirtiga urinma yo‘nalishda otilgan jism atmosfera qarshiligi bo‘lmaganda og‘irlik kuchi ta’sirida Yerga qulamasdan, uning atrofida aylana orbita bo‘ylab harakatlana oladi. Tezlik ikkinchi kosmik tezlikdan katta bo‘lganda esa jism Yer sirtidan cheksiz uzoqqa giperbolik trayektoriya bo‘ylab chiqib ketadi. Birinchi va ikkinchi kosmik tezliklar orasidagi tezliklarda jism Yer atrofida elliptik trayektoriya bo‘ylab harakatlanadi.

Og‘irlik kuchi yulduzlarning evolyutsiya jarayonlarida nihoyatda katta rol o‘ynaydi. Evolyutsiyasining bosh ketma-ketlik bosqichida bo‘lgan yulduzlarda og‘irlik kuchi termoyadro sintezi uchun zarur sharoitlarni ta’minlovchi muhim omillardan biridir. Yulduzlar evolyutsiyasining so‘nggi bosqichlarida kollaps jarayonida ichki bosim kuchlari bilan muvozanatlanmagan og‘irlik kuchi ta’sirida yulduzlar neytron yulduzlarga yoki qora tuynuklarga aylanadi.

Og‘irlik kuchi sayyoralar, jumladan Yerning ichki tuzilishi shakllanishida va sirtlarining tektonik evolyutsiyasida ham muhim ahamiyatga ega. Og‘irlik kuchi qancha katta bo‘lsa, sayyora sirtining birlik yuzasiga shuncha ko‘p meteorit moddasi tushadi. Yer mavjud bo‘lgan davr mobaynida uning massasi og‘irlik kuchi tufayli sezilarli darajada ortgan: har yili Yerga 30-40 mln tonna meteorit moddasi, asosan chang shaklida tushadi. Bu Yer yuqori atmosferasining yengil tarkibiy qismlari koinotga tarqalishidan ancha ko‘pdir.

Tog‘ jinslari massalarining potensial energiyasi, ular tektonik jarayonlar ta’sirida siljiganda, yemirilgan tog‘ jinslari mahsulotlarini sirtning baland qismlaridan pastroqqa ko‘chirishga sarflanadi.

Og‘irlik kuchi Yerdagi hayot uchun nihoyatda muhim. Faqat uning tufayli Yerda atmosfera mavjud. Havoga ta’sir qiladigan og‘irlik kuchi natijasida hosil bo‘ladigan bosim — atmosfera bosimi.

Og‘irlik kuchining uzluksiz ravishda kinetik energiyaga aylanib turadigan potensial energiyasisiz Yerda modda va energiya aylanishi mumkin bo‘lmas edi.

Yer sirtidan suv bug‘langanda Quyosh nurlanishi energiyasi atmosferadagi suv bug‘ining potensial energiyasiga aylanadi. So‘ng quruqlikka yog‘in tushganda, suv oqimi jarayonida bu energiya kinetik energiyaga o‘tadi va butun quruqlikdan denudatsiya materialini ko‘chirish vaqtida eroziya ishini bajaradi hamda Yerda tirik organizmlar dunyosining hayot kechirishiga imkon yaratadi.

Asab tizimi bo‘lgan barcha tirik organizmlarda og‘irlik kuchining kattaligi va yo‘nalishini aniqlovchi, fazoda mo‘ljal olishga xizmat qiladigan retseptorlar mavjud. Umurtqali organizmlarda, shu jumladan odamda og‘irlik kuchining kattaligi va yo‘nalishini aniqlovchi tuzilma — vestibulyar apparat.

Og‘irlik kuchining mavjudligi barcha ko‘p hujayrali quruqlik organizmlarida unga qarshilik ko‘rsatish uchun zarur bo‘lgan mustahkam skeletlarning paydo bo‘lishiga olib kelgan. Suvda yashovchi organizmlarda esa og‘irlik kuchini muvozanatlashtiruvchi kuch — gidrostatik kuch.

Organizmlarning hayotiy faoliyatida og‘irlik kuchining rolini o‘rganuvchi soha — gravitatsion biologiya.