Variações no campo gravitacional na superfície da Terra podem advir de irregularidades na distribuição de sua massa. Considere a Terra como uma esfera de raio $R$ e de densidade $\rho$ , uniforme, com uma cavidade esférica de raio $a$, inteiramentente contida no seu interior. A distância entre os centros $O$, da Terra, e $C$, da cavidade, é $d$, que pode variar de $0$ (zero) até $R–a$, causando, assim, uma variação do campo gravitacional em um ponto $P$, sobre a superfície da Terra, alinhado com $O$ e $C$. (Veja a figura)

Seja $G_1$ a intensidade do campo gravitacional em $P$ sem a existência da cavidade na Terra, e $G_2$, a intensidade do campo no mesmo ponto, considerando a existência da cavidade. Então, o valor máximo da variação relativa: $(G_1–G_2)/G_1$, que se obtém ao deslocar a posição da cavidade, é