A força gravitacional deve-se à massa dos corpos e existe mesmo sem que haja contato algum entre eles, isto é, são forças que atuam a distância. Newton foi o primeiro a formular a lei da gravitação universal, expressando-a em termos matemáticos que podiam ser empregados em cálculos. É possível comprová-la experimentalmente mantendo fixa a distância entre duas massas, m1e m2. Ao substituir uma das massas por outra duas vezes maior, a força de atração duplica. Ao duplicarmos as duas massas, a força com que elas se atraem fica quatro vezes maior. Dessa experiência pode-se deduzir que a força de atração é diretamente proporcional ao produto das massas. Comprova-se também que, mantendo constantes as massas m1e m e duplicando a distância entre ambas, a força de atração diminui quatro vezes (2²). Caso se triplique a distância, a força diminui nove vezes (3²). Portanto, pode-se dizer que a força de atração é inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa as massas (d²). Com esses resultados, a lei de Newton da gravitação universal é enunciada da seguinte forma:

Dois corpos quaisquer se atraem com uma força diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.

 

Matematicamente, essa lei pode ser expressa da seguinte maneira:

 

F = força de atração gravitacional
G = constante de gravitação universal 
m₁ e m₂ = massas dos corpos
d = distância entre os corpos

 

Valor da constante de gravitação universal

O valor de G foi determinado experimentalmente em 1798, pelo físico inglês Henry Cavendish: G = 6,67 · 10 N · m²/kg²
É preciso notar que se os corpos são pequenos, a força de atração não é percebida porque é muito fraca. Ao contrário, se um deles é muito grande, como a Terra, a força de atração se manifesta plenamente.