固体潮是一种由日、月等天体对地球的引力作用所导致的固体地球的周期性形变现象。固体潮汐形变表现在地表或地球内部各点相对于地球本身的运动，而与地球的整体运动无关。假设选取以地球质心为原点的地固坐标系，又假定地球的质心不动，则固体潮汐形变表示地表和地球内部各点相对于地心的运动，而产生这一形变现象则是由于日、月等天体作用在该点上的引力和作用在地心引力不同所致。由于引潮力实际上是日月等众多天体引潮力的叠加，各个天体有自身的轨道运动，加上地球的自转，导致地球形成十分复杂的周期性潮汐形变现象。地球潮汐的形变现象取决于引潮力的大小和地球内部结构对引潮力的响应特征。

日月等天体对地球的引潮力同样能导致海洋的和大气的表面产生周期性的涨落，这种现象通常称作为海潮和大气潮。19世纪末，科学家就曾怀疑地球的固体部分在日月引潮力作用下也会发生形变。1876年英国科学家L.开尔文（Lord Kelvin，1824～1907）为了估算地球在日月引潮力作用下发生形变特征，曾利用最简单的地球模型（球状无海洋不旋转均匀不可压缩地球模型）测试对引潮力的响应。直到1882年英国科学家C.R.达尔文（Charles Robert Darwin，1809～1882）在分析英国海岸海潮观测资料时，发现半月潮的观测潮高与理论平衡潮潮高的比值是0.68，他大胆推测所损失的1/3是由于地球的固体表面在引潮力作用下发生类似于海水的周期性涨落所致，从而进一步验证了固体潮的存在。自1957年“国际地球物理年”以后，随着精密重力仪、倾斜仪、应变仪等观测仪器的研制成功与应用，固体潮的研究工作进入了一个新的阶段。1997年，国际大地测量学与地球物理学联合会下属的地球深内部委员会和国际地潮中心以安装在全球各个国家的高精度超导重力仪为依托实施了全球地球动力学计划，参与该计划的超导重力仪已近40多台，积累了丰富的长期连续观测资料，极大推进了固体潮方面的科学研究应用的深入发展。

固体潮在地球表面上引起的地球物理影响主要有：地面点的重力变化——重力固体潮，包括引潮位在垂线方向上的分量；潮汐形变导致的质量重新分布而产生的重力变化；地面点的垂直位移造成的重力变化。地面点的垂线相对于地壳的变化——地倾斜固体潮，包括引潮位导致的垂线偏差、潮汐形变引起的附加位和地壳垂直形变对垂线偏差的影响。引潮力导致的地球内部和表面周期性的潮汐应变——应变固体潮等。

在日月引潮力作用下，地球表面重力、倾斜和应变等物理场在不同地点随时间变化，这些物理场的变化都非常小，必须采用精密的仪器实施观测。重力固体潮的观测需要重力仪进行定点连续测量，所用的重力仪按测量方式分为绝对重力仪和相对重力仪，仪器的种类从弹簧重力仪到超导重力仪，重力仪的观测精度已经可以达到非常高的量级，如超导重力仪可以达到0.1微伽或更高量级的精度。对于倾斜和应变固体潮的观测需要采用相应的倾斜仪、应变仪等进行观测。

观测位置（点，或者台站）周围各种环境因素会对固体潮的观测造成一定的影响，最为主要的几个地表负荷源为海洋、大气和陆地水。在潮汐频段，由于这些影响因素与固体潮具有相同的力源，具有相同的频率特征，完整的改正需要借助于全球的海潮模型，大气模型和地下水模型建立海洋、大气和陆地水位变化对固体潮观测的影响模型，事实改正。当然，也可采取简单方法，如大气的影响通常会采用重力仪器同址气压观测数据实施改正，陆地水的影响可以采用台站水井监测资料进行相关研究等。

在利用固体潮观测资料应用于研究地球内部结构与动力学相关科学问题前，必须实施观测数据的预处理。国际地球潮汐中心推荐了一款数据处理方法和软件，包括预处理和潮汐分析。人机对话界面方便的T-soft软件，可处理观测数据中的电脉冲影响，仪器零点漂移效应，地震影响和观测信号的间断，突然跳等现象，也可利用回归分析法测定潮汐频段内的重力对气压的响应函数，即大气重力导纳值。在此基础上，Eterna/VAV等调和分析软件可有效将混合在观测资料中的大气压力变化导致的重力信号消除，并在不同频段上确定能反映地球介质特征的潮波振幅因子和相位滞后等重要参数。

固体地球潮汐引起地球表面的径向位移可达40～50厘米，导致的重力变化达1×10^-8米/秒²，对低轨卫星轨道的扰动可达数十米量级，因此涉及地表多种精密大地测量与地球物理场观测手段都将受到固体潮的影响，如重力、GNSS、VLBI、SLR、卫星测高等，为提高观测精度，必须考虑固体潮汐引起的影响。高精度的重力固体潮观测能够检测到微弱的变化信号，这为研究许多地球内部动力学现象提供了重要手段。大地震激发的地球自由振荡是地球固有特性的体现，可以用来反演地球内部的物理参数，可以利用地表的重力、倾斜和应变固体潮仪器观测获得。地球液态核和固态内核的动力学现象也会引起地表重力、倾斜、应变等的微小变化，这些均可以通过地表的高精度固体潮观测来检测。重力固体潮在周日潮频段的信号由于受到地球液核自由核章动（又称近周日自由摆动）的影响会产生共振放大现象，因此利用重力固体潮的高精度观测可以精密确定地球自由核章动的周期、品质因子等特征参数，从而为地球核幔边界形状及物性参数的研究提供有效参考。

固体潮