L’espressione generale per l’energia potenziale gravitazionale deriva dalla legge di gravità ed è uguale al lavoro svolto contro la gravità per portare una massa in un dato punto nello spazio. A causa della natura quadrata inversa della forza di gravità, la forza si avvicina a zero per grandi distanze e ha senso scegliere lo zero dell’energia potenziale gravitazionale a una distanza infinita. L’energia potenziale gravitazionale vicino a un pianeta è quindi negativa, poiché la gravità funziona in modo positivo man mano che la massa si avvicina. Questo potenziale negativo è indicativo di uno “stato legato”; una volta che una massa è vicino a un grande corpo, è intrappolata fino a quando qualcosa può fornire abbastanza energia per permetterle di fuggire. La forma generale dell’energia potenziale gravitazionale della massa m è:

dove G è la costante di gravitazione, M è la massa del attrarre corpo, e r è la distanza tra i loro centri.
Questa è la forma per l’energia potenziale gravitazionale che è più utile per calcolare la velocità di fuga dalla gravità terrestre.