Tíhové pole je konzervativní silové pole, jeho potenciál tvoří
<math>W(P) = V(P) + Q(P)+ \delta W(P)</math>
V(P) je gravitační potenciál, Q(P) potenciál odstředivých sil a delta W(P) je proměnná část potenciálu tvořená volnou nutací pólů + slapové působení Měsíce a Slunce
Gravitační potenciál je harmonickou funkcí souřadnic, splňuje tedy Laplaceovu rovnici
<math>\Delta V(P) = 0</math>
to ve sférických součadnicích řeší dvě nezávislá partikulární řešení
<math>\rho^j Y_{lm}(\theta,\Lambda)</math> a <math>\rho^{-j-1} Y_{lm}(\theta,\Lambda)</math>
