Ein Gravimeter ist ein spezieller Beschleunigungsmesser, der zur Messung des lokalen Gravitationsfeldes der Erde entwickelt wurde. Im Grunde genommen ist ein Gravimeter einfach eine hochentwickelte Ableitung einer Waage, die zum Wiegen eines Objekts verwendet wird. Auf diese Weise arbeiten Gravimeter nach dem gleichen Prinzip wie jeder andere Beschleunigungsmesser, indem sie die Beschleunigung relativ zu einer statischen Basis messen, sind jedoch weitaus empfindlicher als ein typischer Beschleunigungsmesser, um die winzigen Änderungen innerhalb der Erdanziehungskraft zu messen, die auftreten können aufgrund der Form des Planeten oder lokaler geologischer Merkmale.
Im Gegensatz zu anderen Beschleunigungsmessern, die Messungen in üblichen Beschleunigungseinheiten anzeigen, liest ein Gravimeter in Einheiten, die als gals bekannt sind. Ein Gallone ist definiert als 1 Zentimeter pro Quadratsekunde. Das Maß für die Schwerkraft der Erde an ihrer Oberfläche variiert zwischen 976 und 983 Gallonen. Schwankungen aufgrund von Bergen und anderen Geländemerkmalen unterschiedlicher Dichte reichen typischerweise von Dutzenden bis Hunderten von Milligal.
Üblicherweise werden Gravimeter im Erdöl- und Mineralbergbau sowie für verschiedene Arten der geophysikalischen Forschung, einschließlich der Seismologie, verwendet. Es gibt zwei verschiedene Arten von Gravimetern: absolute und relative. Während ein absolutes Gravimeter die lokale Schwerkraft in Gallonen als absolute Einheit misst, vergleichen relative Gravimeter die Schwerkraft an einem Ort mit einem anderen und müssen an dem bekannten Ort kalibriert werden, um das Verhältnis zwischen den beiden Orten zu ermitteln. Ein absolutes Gravimeter wird im Allgemeinen verwendet, um ein relatives Gravimeter zu kalibrieren und funktioniert durch die Messung der Beschleunigung einer Masse in einem vakuumgekapselten freien Fall. Sowohl absolute als auch relative Gravimeter sind in Größen erhältlich, die eine Feldarbeit ermöglichen.
Ein gewöhnliches Relativgravimeter besteht typischerweise aus einem an einer Feder befestigten Gewicht. Es misst als Stärke der Schwerkraft, um wie viel das Gewicht die Feder dehnt. Die besten auf diese Weise konstruierten relativen Gravimeter sind auf ungefähr 1 Mikrogal genau.
Gegenwärtig funktionieren die genauesten relativen Gravimeter jedoch, indem sie eine kleine Kugel in einem stabilen Magnetfeld aufhängen, wobei die Energie, die erforderlich ist, um das Magnetfeld zu erzeugen, das die Kugel aufhängt, proportional zur Erdanziehungskraft ist. Diese Geräte werden als supraleitende Gravimeter bezeichnet. Bei einem solchen Gravimeter besteht die Kugel selbst aus einer supraleitenden Niobkugel, die mit flüssigem Helium gekühlt und dadurch magnetisch abstoßend wird. Diese Geräte sind in der Lage, die Schwerkraft bis auf ein Nanogal zu messen, was einem Tausendstel eines Milliardstels der Stärke der Erdanziehung entspricht.