Физической основой метода является закон всемирного тяготения Исаака Ньютона, в соответствии с которым разные по плотности горные породы создают различные изменения в гравитационном поле. Горные породы имеют определенные и устойчивые плотностные характеристики, определенные сочетания которых создают характерные гравитационные поля. Гравитационное поле характеризуется силой тяжести — модулем напряженности гравитационного поля и вторыми производными потенциалами силы тяжести.