现在我们可以讨论引力定律了。爱因斯坦曾试图推广引力理论，使其与他先期发展起来的相对论相适应。为此，他坚持奋斗，直到他抓住一条重要原理，该原理引导他获得了正确的定律。那原理是建立在这样一个概念基础上的，即当一个物体自由下落时，其内部的一切东西似乎都没有了重量。例如，一人造卫星在地球重力场中沿轨道自由下落，其中的宇航员会感到失重。说得更正确些，这个概念称为爱因斯坦等效原理 。它依赖于下列事实：所有物体，不管它们的质量如何，或者说不管它们是由什么构成的，都以完全相同的加速度下落。如果有一艘飞船正在做惯性下滑——所以它处在自由下落的状态——而且里面有人，则支配飞船和人下落的规律是相同的。所以如果他把自己安置在飞船的中部，则他将待在那儿不动，他并不相对飞船 下落。我们说他“失重”时就是指这个意思。
现在假定你正处在加速的火箭飞船中，试问相对什么东西在加速？我们只能说它的发动机开着并正产生推力，使得它不是处在自由下落的滑行状态。也可想象你在真空中向外远去，以致实际上并没有引力作用在飞船上。如果飞船正以“1g”加速，则你将可能站在“地板”上并会感觉到你的正常体重。也就是说，如果抛出一个球，它将“落”向地板。为什么？因为飞船正“向上”加速，但球身上并不受到力作用，所以球不会被加速，它将落在后面。在飞船内部球似乎具有“1g”的向下加速度。
现在让我们把这艘飞船中的情况与静止在地球表面的宇宙飞船内的情况做一比较。每件事情都相同 ！你会被压向地板，球会以“1g”的加速度下落，等等。事实上，在飞船内你怎么能够知道你是静止在地球表面还是正在真空中加速运动？按照爱因斯坦的等效原理，如果你只对飞船内部发生的事情进行测量，则无法知道这个问题的答案。
严格正确地说，那上述讲法只对飞船内某一点才成立。由于地球的引力场不是严格均匀的，所以自由下落的球在不同的地方具有稍微不同的加速度——方向和大小都会改变。但是如果我们设想引力场是严格均匀的，那么它在各方面都与一个具有恒定加速度的系统完全相仿，这就是等效原理的基础。