Relativitas umum
Disebabkan oleh universalitas jatuh bebas, tiada perbedaan terpantau yang dapat dipantau antara gerak inersial dengan gerak yang berada di bawah pengaruh gaya gravitasi. Ini kemudian mengarahkan kita pada suatu definisi gerak inersia yang baru, yaitu gerak inersia objek jatuh bebas yang berada di bawah pengaruh gaya gravitasi. Jenis gerak ini juga menentukan geometri ruang dan waktu. Gerak ini adalah gerak geodesik yang diasosiasikan dengan koneksi tertentu yang bergantung pada gradien potensial gravitasi. Ruang, dalam konstruksi ini, masih memiliki geometri Euklides yang seperti biasanya, namun ruang "waktu" secara keseluruhan menjadi lebih rumit. Seperti yang dapat ditunjukkan dengan menggunakan eksperimen pemikiran sederhana yang menelusuri lintasan partikel-partikel pengujian yang sedang jatuh bebas, hasil dari pemasukan vektor-vektor ruang waktu yang menandakan kecepatan suatu partikel akan bervariasi sesuai dengan lintasan partikel. Secara matematis, kita katakan bahwa koneksi Newton tidaklah terintegralkan. Dari hal ini, seseorang dapat mendeduksi bahwa ruang waktu adalah melengkung. Akibatnya adalah perumusan geometri gravitasi Newton yang hanya menggunakan konsep kovarian. Dalam deskripsi geometri ini, efek pasang surut - yaitu percepatan relatif benda yang jatuh bebas - berhubungan dengan turunan koneksi, menunjukkan bagaiman geometri yang dimodifikasikan ini diakibatkan oleh keberadaan massa.
Gelombang gravitasi
Dalam fisika, gelombang gravitasi adalah riak dalam lengkung ruang-waktu yang bergerak dalam bentuk gelombang menjauhi sumbernya. Keberadaan gelombang ini diprediksi pada tahun 1916 oleh Albert Einstein sebagai dasar teori relativitas umum yang dipaparkannya. Gelombang gravitasi mengangkut energi dalam bentuk radiasi gravitasi. Gelombang ini terbentuk akibat invariansi Lorentz dalam relativitas umum yang menjelaskan bahwa segala pergerakan interaksi fisik dibatasi oleh kecepatan cahaya. Sebaliknya, gelombang gravitasi tidak dapat terbentuk dalam teori gravitasi Newton yang menyatakan bahwa interaksi fisik bergerak dengan kecepatan tak hingga. Sebelum gelombang ini terdeteksi, sudah ada bukti-bukti tak langsung mengenai keberadaannya. Misalnya, pengukuran sistem biner Hulse–Taylor menunjukkan bahwa gelombang gravitasi bukan sekadar hipotesis. Gelombang gravitasi yang dapat terdeteksi diduga berasal dari sistem bintang biner yang terdiri atas katai putih, bintang neutron, dan lubang hitam.