W centralnym polu grawitacyjnym W zagadnieniach, w których siła grawitacji nie jest stała podczas ruchu (np. w trakcie lotów kosmicznych na duże odległości, w oddziaływaniach między planetami, które znacznie zmieniają wzajemne odległości podczas ruchu wokół Słońca), trzeba uwzględnić niejednorodność pola grawitacyjnego.
Energia potencjalna na zewnątrz jednorodnej kuli Siła zewnętrzna potrzebna do przemieszczenia ciała o masie w polu grawitacyjnym ciała o znacznie większej masie (będącej źródłem pola grawitacyjnego) ma postać:
gdzie: – wektor położenia ciała o masie zaczepiony w środku ciała o masie – odległość między środkiem ciała o masie a ciałem o masie (długość wektora ), – stała grawitacyjna [N·m²·kg−2], – masa źródła pola grawitacyjnego [kg], – masa przenoszonego ciała [kg].
We wzorze na siłę jest znak gdyż siła zewnętrzna równoważąca siłę grawitacji jest skierowana zgodnie z wektorem (na zewnątrz od źródła pola).
Jako położenie dla którego energia z założenia ma wartość 0, najwygodniej jest przyjąć nieskończoność (tam siła grawitacji wynosi 0).