Yleisen painovoiman laki on olennainen fysiikan periaate. Sir Isaac Newton kodifioi sen ensimmäisen kerran 1600 -luvulla. Siinä todetaan, että kaikki esineet vetävät toistensa puoleen painovoiman vaikutuksesta; vetovoima riippuu esineiden massasta ja pienenee niiden välisen etäisyyden perusteella. Newtonin löytö korvasi Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian. Se on kuitenkin edelleen tarkka useimmissa käytännön sovelluksissa.
Newton ei löytänyt painovoimaa, kuten yleinen uskomus pitää, vaan laajensi aikaisempien tutkijoiden, kuten Galilein, työtä. Newton viittasi näihin tiedemiehiin, kun hän kirjoitti kuuluisasti: “Jos olen nähnyt pidemmälle, se seisoo jättiläisten harteilla.” Omenan putoaminen innoitti Newtonia tutkimaan painovoimaa; omena ei kuitenkaan tuonut välitöntä ymmärrystä lyömällä päätään. Sen sijaan hän käytti kuun kiertorataa maan ympäri tarkistaakseen ja vahvistaakseen laskelmansa 20 vuoden aikana. Yleisen painovoiman laki oli yksityiskohtainen hänen uraauurtavassa kirjassaan Principia Mathematica, joka julkaistiin vuonna 1687.
Newtonin kirja sisälsi matemaattisia kaavoja, jotka kuvaavat universaalin painovoiman lakia. Pohjimmiltaan laki sanoo, että kaikki esineet painostavat kaikkia muita esineitä. Kohteilla, joilla on suuri massa, on vahvemmat painovoima -alueet tai painovoimakentät, minkä vuoksi esineet ja ihmiset vetävät puoleensa maapalloa, mutta eivät merkittävästi toisiaan. Painovoima pienenee etäisyyden kasvaessa; tämä lasku voidaan mitata tarkasti, ja se tunnetaan fysiikassa käänteisen neliön laki. Yleinen painovoima on voima, joka pitää planeetat ja satelliitit lukittuna kiertoradalle sen sijaan, että matkustaisivat vapaasti maailmankaikkeuden ympäri.
Newtonin elinajan jälkeisinä vuosisatoina yleispainovoiman lakia käytettiin ennustamaan sellaisten planeettojen ja luonnollisten satelliittien paikkoja, joita ei ollut vielä löydetty. Näiden taivaankappaleiden lopulliset löydöt vahvistivat, että laki oli oikea. Yksi lain osa, jota Newton ei voinut selittää, oli se, kuinka painovoima välitetään esineiden välillä. Muut perusvoimat, kuten sähkömagnetismi, toimivat, koska aliatomiset hiukkaset kulkevat esineiden välillä vetäen niitä toisiinsa. Samanlainen painovoiman siirtämiseen tarkoitettu hiukkanen, gravitoni, on kuvattu teoriassa, mutta se on edelleen löytämätön yli 300 vuotta Newtonin työn jälkeen.
20 -luvulle mennessä tiedemiehet olivat havainneet pieniä epäjohdonmukaisuuksia yleisen painovoiman laissa. Nämä epäjohdonmukaisuudet selitettiin Einsteinin yleisellä suhteellisuusteorialla. Einstein tajusi, että itse asiassa taivaankappaleiden massat eivät vaikuta ainoastaan toisiinsa, vaan myös niiden ympärillä olevaan aika-avaruuteen. Nämä vaikutukset ovat havaittavissa vain erittäin tarkissa mittauksissa ja laskelmissa. Käytännön sovelluksissa, kuten rakettien laukaisussa, yleispainovoiman laki on edelleen tarkka ja paljon helpompi laskea kuin suhteellisuustehtävät.