Najprostszy model grawimetru statycznego stanowi pionowa sprężyna obciążona stałą masą. Zmiana siły ciężkości obciążnika powoduje zmianę długości sprężyny. Równanie równowagi statycznej takiego modelu ma postać:
gdzie: – przyspieszenie grawitacyjne w miejscu pomiaru, – masa ciała zawieszonego na sprężynie, – stała sprężystości sprężyny, – długość sprężyny obciążonej, – nieobciążonej.
Poprzez różniczkowanie tego równania otrzymuje się liniową zależność pomiędzy małą zmianą przyspieszenia i zmianą długości sprężyny
We współczesnych grawimetrach statycznych znalazł zastosowanie bardziej złożony system pomiarowy.
Grawimetr nadprzewodzący Zasada działania oparta jest na obserwacji położenia kuli z niobu zawieszonej w polu magnetycznym wytworzonym przez cewki z niobu (niob jest nadprzewodnikiem w bardzo niskich temperaturach). Służy do pomiarów względnych z dużą dokładnością.
Poprawki pomiarów grawimetrami Poprawki eliminujące wpływ warunków zewnętrznych: poprawka ze względu na temperaturę – grawimetr powinien być kalibrowany w różnych temperaturach, do obliczeń należy przyjmować współczynnik temperatury;