Terwijl anderen voor hem het fenomeen van de zwaartekracht hadden waargenomen, was Newton de eerste die een uitgebreide wiskundige beschrijving ervan ontwikkelde. Hij formuleerde de wet van universele zwaartekracht In zijn baanbrekende werk, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , gepubliceerd in 1687.

Deze wet stelt dat elk deeltje materie in het universum elk ander deeltje aantrekt met een kracht die evenredig is met het product van hun massa en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand daartussen.

Het is belangrijk op te merken dat het werk van Newton gebaseerd was op de observaties en het werk van eerdere wetenschappers, waaronder Galileo Galilei en Johannes Kepler.