从科学的角度讲，地球重力场及其随时间的变化信息对于地球动力学和地球内部物理的研究具有重要意义，特别是对岩石圈动力机制、地幔对流与岩石圈漂移、岩石圈异常质量分布、冰后反弹质量调整、冰后反弹引起的海平面变化以及对固体地球的影响、冰盖与冰河的质量平衡、大陆冰雪的变化、板块相互作用机制、板块内部构造、海底岩石圈与海山动力学、海平面变化的物理机制、地球自转、陆地地壳运动和海平面变化的分离等方面提供重要的依据。在大地测量学中，地球重力场信息可以用于研究地球的大小和形状，并且为测量数据的归算提供支持。
　　航天器，包括各种人造地球卫星和飞船，凡是在地球重力场中运行的，地球重力场都是决定各航天器以及卫星运行轨迹的主要因素；与其他引起航天器轨道摄动的日月引力摄动、潮汐摄动、大气摄动等因素相比，地球重力摄动因素所占比例更高。
　　以卫星为例，卫星是通过火箭发射上天、进入轨道且围绕地球运动的。火箭在发射场上有一段近地低速飞行，此时火箭的制导系统对地球重力场的高频信息非常敏感，由重力场测量误差引起的加速度误差，很快会累积成速度误差，进而直接影响卫星的飞行轨迹。因此，发射运载卫星的火箭升空前，有关人员需要了解地球重力场的细微结构，这就必须在发射场测定足够精度和密度的重力点，建立场区局部重力场模犁。其次是计算发射点的垂线偏差和高程异常，也需要精细的重力资料。其三是火箭发射中使用的惯性仪表在发射场进行测试时，测试结果与仪表位置的重力加速度亦密切相关。这些都需要在卫星发射场区测定许多重力点。
　　在珠穆朗玛峰高程的测定和归算中，也需要地球重力场数据的支持。地面点的重力值不仅随纬度而变，也与地面高程的变化紧密相联，所以在推求珠峰高程中少不了地球重力场数据。也正是因为如此，在1966-1968年、1975年和2005年的珠穆朗玛峰的3次高程测量中都使用了地球重力场数据。
　　在军事领域，运载火箭、远程武器的飞行弹道也主要决定于地球重力场。弹道专家对地球重力的研究格外重视，远程武器的发射首区，对地球重力的测定要求精度高、测量面积大，需要花费大量的人力和物力。
　　即便是我们的日常生活也离不开地球重力场。在失重或者超重的情况下，人们的生活会很不方便。在地球上生存的人类，每时每刻都受到地球重力场的作用。雨、雪、霜、自然成熟的植物果实等，都会由于重力的作用而降落到地面上。在微重力环境下，植物的培育、生长和在正常的重力条件下不同，科学家们正在就这个课题进行深入研究。
　　地球重力场数据还可以推算地震引起的震中和相关区域的水平和垂直位移，为抗震减灾工作提供支持。

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