对地面实测重力值加上空间改正后，再减去正常椭球面上对应点的正常重力值，所得的数值即为空间异常。是把地面实测重力值归算到大地水准面的一种方法，相当于把地面重力观测点移到大地水准面上，而大地水准面以上的地形质量随观测点垂直下移到大地水准面之下。其反映的是实际地球的形状和质量分布与大地椭球体的差异。大范围内负的空间异常值，表明地壳深部存在着相对的质量亏损；反之，则有质量盈余。

一般以表示空间异常，其公式为：

    （1）

式中为空间改正。其公式为：

    （2）

式中为重力垂直梯度。由于实际的重力垂直梯度并不知道，通常采用正常重力垂直梯度，并用北纬45⁰处的数值，即令毫伽/米，则式（1）变为：

  （3）

该式一般用于高程不太大的情况，但在高程特别大的地区（如珠穆朗玛峰地区）必须顾及正常重力垂直梯度的二次项，则上式变为：

     （4）

由于利用空间异常推求大地水准面高时，间接影响只有1米左右，比其他重力异常的间接影响大为缩小，常用于推求大地水准面或似大地水准面。但由于空间异常与地形相关性强，随地形变化剧烈，直接内插和外推空间异常值的精度不高，一般采用间接内插法来提高空间异常的内插精度和扩大应用区域。