Un gravímetro es un tipo especializado de acelerómetro diseñado para medir el campo gravitacional local de la Tierra. En una concepción más básica, un gravímetro es simplemente una derivación altamente desarrollada de una balanza utilizada para pesar un objeto. De esta manera, los gravímetros operan con el mismo principio que cualquier otro acelerómetro, midiendo la aceleración en relación con una base estática, pero están diseñados para ser mucho más sensibles que un acelerómetro típico para medir los cambios mínimos que pueden ocurrir dentro de la gravedad de la Tierra. debido a la forma del planeta o las características geológicas locales.
A diferencia de otros acelerómetros que muestran medidas en unidades comunes de aceleración, un gravímetro lee en unidades conocidas como gal. Un galón se define como 1 centímetro por segundo al cuadrado. La medida de la gravedad de la Tierra en su superficie varía entre 976 y 983 galones. Las fluctuaciones debidas a las montañas y otras características del terreno de densidad variable suelen oscilar entre decenas y cientos de miligales.
Por lo general, los gravímetros se utilizan en la minería de petróleo y minerales, así como para varios tipos de investigación geofísica, incluida la sismología. Hay dos tipos distintos de gravímetros: absolutos y relativos. Mientras que un gravímetro absoluto mide la gravedad local en galones como una unidad absoluta, los gravímetros relativos comparan la gravedad en un lugar con otro, y deben calibrarse en el lugar conocido para proporcionar la relación entre los dos lugares. Un gravímetro absoluto se usa generalmente para calibrar un gravímetro relativo y funciona midiendo la aceleración de una masa en una caída libre alojada en vacío. Los gravímetros absolutos y relativos están disponibles en tamaños que los hacen factibles para el trabajo de campo.
Un gravímetro relativo común se compone típicamente de un peso unido a un resorte. Mide la cantidad que el peso estira el resorte como la fuerza de la gravedad. Los mejores gravímetros relativos construidos de esta manera tienen una precisión aproximada de 1 microgal.
Actualmente, los gravímetros relativos más precisos, sin embargo, funcionan suspendiendo una pequeña esfera en un campo magnético estable, siendo la energía necesaria para crear el campo magnético que suspende la esfera proporcional a la gravedad de la Tierra. Estos dispositivos se conocen como gravímetros superconductores. En tal gravímetro, la esfera en sí está hecha de una esfera superconductora de niobio que se enfría con helio líquido, lo que la vuelve magnéticamente repulsiva. Estos dispositivos son capaces de medir la gravedad hasta un nanogal, que es una milésima de mil millonésima parte de la fuerza de la gravedad de la Tierra.