航空重力异常是由于地下介质密度分布不均匀而引起重力的变化。

航空重力异常概念是随着航空重力测量的出现而产生的。1958年，美国空军进行了第一次航空重力测量试验。1971年，美国进行了直升机重磁测量商业试验，之后许多国家的研究机构和大学开展了研究工作。20世纪90年代，随着GPS、INS技术及高灵敏度、高稳定度重力仪器的发展和应用，航空重力测量的研究与应用取得了突破性进展。2006年，中国国土资源航空物探遥感中心开始将航空重力测量应用于中国地质调查和资源勘查工作，在某海域开展了航空重力试验飞行和试生产，获得了精度可靠、信息丰富的航空重力异常。

航空重力测量获得的重力值除了包含有地下不均匀地质体的剩余质量产生的重力异常外，还包含有因测点空间位置的不同（如高度、地形等）而造成的重力的正常变化。要单纯获得航空重力异常，就要引入一系列校正，以消除这些因素的影响。航空重力异常求取过程中进行的校正主要有正常场校正、地形校正、高度校正、中间层校正和均衡校正等。需要说明的是虽然航空重力各项改正是相对于大地水准面进行的，但经过各项校正后获得的异常是观测面上的异常，不是大地水准面上的异常。

按照地质-地球物理意义的不同，航空重力异常可分为航空空间重力异常、航空布格重力异常、航空均衡重力异常。航空重力观测值经过高度改正或空间改正得到的重力值称为航空空间重力异常；经过高度校正及中间层改正得到的重力值称为航空布格重力异常；航空布格重力异常经均衡校正后便是航空均衡重力异常。对于地质研究来说，应用的最为主要的就是航空布格重力异常，布格异常包含了地壳内各种偏离正常密度分布的地质体、构造的影响，也包括了地壳下界面起伏在横向上相对上地幔质量的亏损或盈余的影响。

航空重力异常反映了地球深部到地表的多种地质因素所引起的重力效应，这些异常信息为研究地壳深部构造、地质普查、矿产勘查、油气调查、水文调查、工程建设及考古等方面能够提供重要的信息和线索，对国家经济建设和社会发展有着重要的意义。航空空间重力异常受地形起伏影响较大，在地质研究与油气及矿产资源调查中应主要使用航空布格重力异常。