重力异常（英语：Gravity anomaly）在大地测量学中用于描述真实重力与正常重力之间的差异。在大地水准面上，某点处的真实重力矢量与该点沿法线到参考椭球面上投影处的正常重力矢量之差，被称为该点处的重力异常矢量，该点处的重力异常则是这一重力异常矢量的大小。有时也称这一重力异常为混合重力异常，而将大地水准面上同一点处的真实重力矢量与正常重力矢量之差（即重力扰动）称为纯重力异常。重力异常矢量的方向被称为垂线偏差。

设大地水准面上有某一点 ${\displaystyle P}$ ，其沿参考椭球面的法线 ${\displaystyle n^{\prime }}$ 至椭球面上的投影 为 ${\displaystyle Q}$。 ${\displaystyle P}$ 点处测量得到的真实重力矢量为 ${\displaystyle {\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{\mathbf{g}}}_P}$，而 ${\displaystyle Q}$ 点处计算得到的正常重力矢量为 ${\displaystyle {\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{\mathrm{\gamma <!--\; \gamma \; -->}}}_Q}$，则 ${\displaystyle P}$ 点处的重力异常矢量为：

在大地测量和地球物理学中，最常见的理论模型是椭球表面重力（英语：WGS84#WGS84）。

为理解源于地下的重力异常，应做一些必要的还原以测量重力值：

因如上还原，使用不同方法：

由于地壳均衡布格异常在山体中通常为负值：根部岩石密度比周围地幔低。典型异常如阿尔卑斯山中央值为负150毫伽（−1.5 mm/s²）。比较局部的异常应用于地球物理学：如果为正值，可能预示金属矿石。在衡量整个山脉和矿体后，布格异常可以预测矿石种类。例如，横跨新泽西中部的东北—西南走向山脉（见图）

表示出一处由致密玄武岩填充的三叠纪地堑。盐丘在重力地图中通常表现为低点，因为盐的密度比石丘的密度低。异常可以帮助区分沉积盆地中填充的与周围区域密度不同区——如英国与爱尔兰的重力异常分布（英语：Gravity anomalies of Britain and Ireland）。

在太空中可以大规模地探测出重力异常。 美国德克萨斯大学太空研究中心及美国航空暨太空总署的重力复原及气候实验（英语：Gravity_Recovery_and_Climate_Experiment）项目（Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE），使用两颗精密测定其间距离的卫星，来全天候监测整个地球的重力改变。

空间中比预期质量密度高的区域会产生重力异常。观测银河系与其他星系间的重力异常引出暗物质假设。