Die Gravimetrie ist eine Potentialfeldmethode, welche räumliche Variationen der Schwerkraft misst. Diese Variationen hängen unter anderem von der Verteilung der geologischen Schichten im Untergrund ab. Die genaue Analyse der Änderungen im Schwerefeld erlaubt die Rekonstruktion eines Dichtemodelles des Untergrundes.

Für die Suche nach Hohlräumen ist die Gravimetrie speziell geeignet, da diese einen hohen Dichtekontrast zum Umgebungsgestein haben. Die Methode erlaubt die Regionalisierung von punktuellen Informationen aus Bohrlöchern und reduziert daher die Kosten einer Untersuchung des Untergrundes.

Gravimetrische Messungen können entlang von Profilen oder als Karten gemacht werden. In beiden Fällen wird jede Position in XYZ genau bestimmt. Die Messungen werden mit einem Gravimeter durchgeführt, welcher in der Lage ist, sehr feine Variationen (10‑8) der Schwerkraft (g = 9.81m/s2) zu erfassen. Die Resultate werden in milliGal (1mGal = 10-5 m/s2) ausgedrückt. Für die Vermessung ist die nötige Präzision vom Ziel der Untersuchung abhängig. Im Fall der Mikrogravimetrie, die z.B. zur Hohlraumsuche eingesetzt wird, ist eine Präzision der Höhe von Millimetern erforderlich. Für regionalere Studien wie die Charakterisierung der quartären Füllung eines alpinen Tals, ist eine Präzision im Zentimeterbereich genügend.

Die Messwerte werden mit verschiedenen Korrekturen wie den Effekten von Topographie, Anziehung von Mond und Sonne, benachbarten Bergen und Tälern und im Fall der urbanen Mikrogravimetrie von Gebäuden und Hohlräumen versehen.