由于地球内部质量分布的不规则性，致使地球重力场不是一个按简单规律变化的力场。但从总的趋势看，地球非常接近于一个旋转椭球，因此可将实际地球规则化，称为正常地球，同它相应的地球重力场称为正常重力场。采用的正常地球是一旋转椭球体，其表面为正常重力场中的等位面，亦称为水准椭球。正常椭球由四个基本参数定义，即椭球长短半径，引力常数与椭球总质量乘积，旋转角速度。这四个参数的选择应与实际地球一致。国际大地测量学与地球物理学联合会（IUGG）不定期发布正常地球的参数修正。中国2000国家大地坐标系采用如下的椭球参数：

米                  …（1）

米             …（2）

立方米/秒^{2   …（3）}

^{转/秒          …（4）}

正常重力场具有旋转对称性。正常引力位的球谐展开式仅有偶阶带谐项：

        …（5）

式中为地心球坐标系中的地心向径；，为球面坐标系的余纬和经度。