Thăm dò trọng lực (Gravimetry) là một phương pháp của Địa vật lý, thực hiện đo Trọng trường Trái Đất để xác định ra phần dị thường trọng lực, từ đó xác định phân bố mật độ dư của các khối đất đá, giải đoán ra cấu trúc địa chất và tính chất, trạng thái của đất đá. Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu Vật lý Địa cầu và trong địa vật lý thăm dò: khảo sát địa chất tổng quát, tìm kiếm dầu khí, tìm kiếm khoáng sản, điều tra địa chất môi trường và tai biến tự nhiên,... trên đất liền và trên biển. Nó cũng được sử dụng trong quân sự để dò tìm công trình ngầm như đường hầm, hầm cố thủ,... là những vật thể có mật độ khác hẳn môi trường xung quanh, như hệ thống dò tìm do Lockheed Martin nghiên cứu và phát triển .