Już w starożytnej Grecji uczonych interesowały dwa problemy. Pierwszy bliższy mieszkańcom Ziemi dotyczył swobodnego spadku na powierzchnię Ziemi upuszczanych przedmiotów. Drugi problem do rozpatrzenia stanowił ruch planet. W umysłach filozofów i uczonych rodziły się najrozmaitsze koncepcje. W większości przypadków dochodzili oni niestety do fałszywych wniosków. Arystoteles na przykład rozpowszechnił pogląd, że ruch ciał niebieskich czyli planet wynika z nich samych i inne ciała nie maja na ten ruch wpływu. Natomiast kwestię spadku swobodnego rozwiązał w ten sposób, że założył istnienie dwóch rodzajów ciał: lekkich i ciężkich. Jeżeli ciało należy do grupy ciał lekkich to wykazuje tendencję do oddalania się od miejsca, które stanowi środek świata. Za takie miejsce uważano środek Ziemi. Przykładem takiego ciała miałby być ogień.

Natomiast ciała z drugiej grupy zachowywały się przeciwnie i ciągnęły do środka świata. Stąd brał się spadek swobodny. Przy czym Arystoteles zakładał również, że tendencja do spadania jest tym większa im większą masę ma dane ciało i im mniejsza jest odległość tego ciała od środka świata.

To sformułowanie przypomina w pewnym sensie prawo powszechnego ciążenia. Ale jest jedna zasadnicza różnica. Arystoteles zakładał, że prędkość danego ciała w ruchu do środka świata zależy od jego masy. Im jest większa tym ciało szybciej zmierza do celu. Natomiast istotą prawa powszechnego ciążenia jest pojawiająca się siła.

Teorie Arystotelesa bardzo rozpowszechniły się i przez wiele wieków nikt nie śmiał z nimi dyskutować. Mimo, że niektórzy uczeni podejrzewali ,że mogą nie być prawdziwe.

W takiej sytuacji podważenie poglądów Arystotelesa było bardzo trudne. Po raz pierwszy zaprzeczył im Galileusz przeprowadzając doświadczenie polegające na obserwacji swobodnego spadku wielu ciał o różnych masach. Doświadczenia wykazały, że przyspieszenie tych ciał nie zależy od ich masy. Było to w roku 1602.

Pierwszym uczonym, który powiązał oba problemy rozpatrywane przez starożytnych Greków w dwa aspekty tego samego zagadnienia był Izaak Newton. Na podstawie informacji ile wynosi przyspieszenie Księżyca w kierunku Ziemi oraz przy powierzchni Ziemi Newton założył, że przyspieszenie ciała w spadku swobodnym jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości tego ciała od Ziemi. Swoje teorie Newton opublikował w dziele "Principia", ale dopiero 22 lata od ich sformułowania.

Tak zostało podane do ogólnej wiadomości prawo powszechnego ciążenia dotyczące wszystkich ciał. Prawo to mówi, ze jeżeli dwa ciała o masach mi mznajdą się od siebie w odległości r to będzie między nimi działała siła przyciągania, której wartość można przedstawić za pomocą wzoru:

Prawo to dotyczy każdych dwóch ciał.

Działające pomiędzy dwoma ciałami siły stanowią przykład sił akcja - reakcja. Oznacza to , że wartości siły z jaką ciało pierwsze działa na drugie jest taka sama jak wartość siły z jaką ciało drugie działa na pierwsze. Siły te są tylko przeciwnie skierowane.

Prawo powszechnego ciążenia wskazuje na fakt, że oddziaływania grawitacyjne dotyczą zarówno ciał niebieskich poruszających się w Kosmosie jak i przedmiotów znajdujących się w pobliżu Ziemi. Od prawa powszechnego ciążenia dochodzi się zarówno do prawa spadku swobodnego jak i do praw definiujących ruch planet autorstwa Keplera.

Należy teraz wprowadzić rozróżnienie między masą a energią. Masa jest skalarem. Jest miarą bezwładności ciała (tzw. masa bezwładna) lub źródłem oddziaływań grawitacyjnych (masa grawitacyjna).

W mechanice relatywistycznej natomiast wielkość masy zależy od układu odniesienia, w którym dokonuje się jej pomiarów. Zależność między masa spoczynkową ciała mo czyli masą nieruchomego ciała, a masą relatywistyczną, czyli taką, która jest mierzona w układzie odniesienia względem którego porusza się ono z pewną prędkością v przedstawia się następująco:

Masa jest jedną z form występowania energii. Obie te wielkości łączy wzór Einsteina:

Ciężarem ciała natomiast nazywa się wielkość wektorową równą sile, przyciągania tego ciała przez Ziemię. Kierunek ciężaru jest zgodny z kierunkiem siły grawitacyjnej, czyli do wnętrza Ziemi.

Zależność między masą a ciężarem można zapisać na podstawie drugiej zasady dynamiki Newtona.

Przedstawia ją równanie:

gdzie W to ciężar, m - masa ciała a g - przyspieszenie ziemskie.

Jak wykazują badania wartość przyspieszenia ziemskiego jest różna w różnych miejscach na Ziemi. Przyspieszenie ziemskie osiąga największą wartość na biegunie, a najmniejszą na równiku. Można z tego wnioskować, że będzie się także zmieniał ciężar ciała.

Masa jest niezmienną wielkością charakteryzującą dane ciało. Natomiast ciężar zmienia się w zależności od odległości od środka Ziemi.

I na koniec zasada równoważności masy grawitacyjnej i masy bezwładnej. Z tej zasady wynika niemożność rozróżnienia między przyspieszeniem grawitacyjnym a przyspieszeniem układu. Na tym założeniu Einstein oparł swoją teorię względności.

Masą grawitacyjną nazywa się własność ciała, dzięki której może być ono przyciągane przez inne ciało. Natomiast masa bezwładna to ta masa, przez którą należy zadziałać siłą o danej wartości aby wprawić to ciało w ruch i nadać mu przyspieszenie. Inaczej mówiąc jest miarą oporu tego ciała.