Gravitacijski mjerač, također poznat kao gravimetar, koristi se za mjerenje gravitacijskih polja na kopnu, u morima i svemiru. Gravitacijski mjerači zapravo su akcelerometri, koji mjere promjenjivo ubrzanje sile teže prema dolje. Kao takvi, po konstrukciji i dizajnu su slični drugim akcelerometrima, ali su sposobni za mnogo osjetljivija mjerenja. Razlike koje moraju mjeriti na površini Zemlje i mora su u većini slučajeva male. Budući da su tako osjetljivi, osjetljivi su na vibracije poput buke; međutim, obrada signala i mogućnosti izolacije vibracija pokušavaju uravnotežiti te smetnje.
Relativni gravitacijski mjerači su jedna od dvije glavne kategorije gravitacijskih mjerača koji se koriste za usporedbu između razina gravitacije na više lokacija. Poduzimanjem kalibracije na mjestu koje je već točno izmjereno, a zatim premještanjem gravitacijskog mjerača na drugo mjesto za još jedno očitanje daje se omjer gravitacije u obje točke. Najosjetljiviji i najpouzdanije točni mjerači relativne gravitacije, koji se obično temelje na oprugama, nazivaju se supervodljivim gravitacijskim mjeračima, koji imaju plutajuću supervodljivu niobijevu kuglu u stabilnom magnetskom polju. Jedan takav mjerač u Metsahovu u Finskoj bio je toliko osjetljiv da je izmjerio postupno rastuću promjenu površinske gravitacije dok su neki radnici bili na krovu laboratorija i čistili snijeg. Nakon što su primijetili da neko vrijeme nije bilo promjena, znanstvenici su dobili informaciju da radnici na uklanjanju snijega uzimaju pauzu za čaj.
Apsolutni gravimetri imaju metodu za mjerenje gravitacije koja uključuje ucrtavanje ubrzanja, dok su stalno pričvršćene na tlo, mase koja slobodno pada u vakuumu kako bi se izmjerila brzina mase. Otpor zraka masi se smanjuje postavljanjem tlaka zraka u komori gravitatora na milijardu atmosfere. Prijenosni mjerač apsolutne gravitacije može mjeriti do razine preciznosti od jednog dijela u milijardu tijekom 1 sata. Privlačenje plime i oseke, kompresija stijena i njihanje Zemlje oko svoje osi utječu na činjenicu da se Zemljina gravitacija mijenja mnogo puta tijekom dana. Takva su mjerenja otkrila da se Zemljina površina uzdiže u sjevernoj Manitobi u Kanadi, što je odgođen odgovor na uklanjanje ogromnog ledenog pokrivača.
Neki mjerači specifične težine mogu odrediti gustoću tla na dubinama kako bi se utvrdilo koliko je ojačanje tla potrebno kao podloga za polaganje asfaltnih cesta. Ne samo tla, već i uzorci vode i zraka mogu se mjeriti pomoću digitalnog mjerača specifične težine kako bi se dobile težine za vodu i zrak i promjene volumena u oba. Mjerenja gravitacije na morskom dnu mogu se izvršiti pomoću tegljenih mjerača duboke oceanske gravitacije i vratiti podatke na brod s mjerenjima dna oceana.