Der allgemeine Ausdruck für potentielle Gravitationsenergie ergibt sich aus dem Gesetz der Schwerkraft und ist gleich der Arbeit, die gegen die Schwerkraft geleistet wird, um eine Masse an einen bestimmten Punkt im Raum zu bringen. Aufgrund der inversen quadratischen Natur der Schwerkraft nähert sich die Kraft für große Entfernungen Null, und es ist sinnvoll, die Null der potentiellen Gravitationsenergie in unendlicher Entfernung zu wählen. Die potentielle Gravitationsenergie in der Nähe eines Planeten ist dann negativ, da die Schwerkraft positive Arbeit leistet, wenn sich die Masse nähert. Dieses negative Potential weist auf einen „gebundenen Zustand“ hin; Sobald sich eine Masse in der Nähe eines großen Körpers befindet, wird sie gefangen, bis etwas genug Energie liefern kann, damit sie entweichen kann. Die allgemeine Form der potentiellen Gravitationsenergie der Masse m ist:

wobei G die Gravitationskonstante ist, M die Masse des anziehenden Körpers ist und r der Abstand zwischen ihren Zentren ist. Dies ist die Form für die potentielle Gravitationsenergie, die am nützlichsten für die Berechnung der Fluchtgeschwindigkeit von der Erdanziehungskraft ist.