Un champ gravitationnel affecte tout ce qui a une masse ou de l'énergie. Cela inclut la matière visible, la matière noire et la lumière. La force d'un champ gravitationnel entre deux objets est directement proportionnelle à la quantité de masse qu'ils ont et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare. Pour l'énergie, le traitement est le même.
Isaac Newton a caractérisé un champ gravitationnel comme une force entre deux masses ponctuelles. Il a observé une pomme tomber d'un arbre et s'est rendu compte que cela décrivait le mouvement de la lune par rapport à la Terre.
Albert Einstein a décrit le champ gravitationnel en termes de géométrie. Une concentration de masse ou d'énergie courbe le tissu de l'espace-temps. La substance gravitationnelle - et les collections voisines de masse et d'énergie - suivent cette courbure dans ce qui ressemble à une orbite.
Les champs gravitationnels sont responsables de la formation des planètes ainsi que de la vie et de la mort des étoiles et des galaxies. La gravité est également responsable de nous maintenir liés à la Terre, car nous n'avons pas l'énergie pour y échapper. Les fusées se libèrent en dépensant suffisamment de carburant pour atteindre une vitesse suffisante pour se libérer de l'attraction terrestre. Les trous noirs sont des objets dotés de champs gravitationnels si puissants que même la lumière ne peut s'en échapper.