Физичка геодезија је област геодезије која се бави одређивањем поља силе Земљине теже при чему се користе три основна концепта/појма/површи:

• физичка површ тела Земље;
• геоид;
• елипсоид.

Физичка површ тела Земље је она површ која раздваја чврсти и течни део планете Земље од њене атмосфере. Када бисмо били у прилици да познајемо координате свих тачака физичке површи Земље, тада бисмо у потпуности познавали/одредили управо фигуру тела Земље који представља један од два основна појма који чине саставни део дефиниције геодезије као науке (Wolfram Torge & Jürgen Müller, Geodesy, 2012):

"геодезија је наука која се бави одређивањем фигуре и спољашњег гравитационог поља Земље и других небеских тела, праћењем њихових промена у времену, из резултата опажања предузетих на физичкој површи или у простору ван поменутих тела".

У циљу изучавања наведених феномена физичка геодезија се базира на изучавању потенцијала силе Земљине теже, при чему се уводи појам геоида, односно еквипотенцијалне или нивоске површи наведеног потенцијала.

Са друге стране, проблем одређивања геоида значајно је поједностављен увођењем појма елипсоида, као нивоске површи тела Нормалне или идеалне Земље, при чему је сам елипсоид њена физичка површ.

Однос свих наведених површи дат је на доњој слици, a њихов међусобни однос једноставно је сагледати разматрањем висина. У геодезији геоид је усвојен за референтну површ висина тачака, а потреба за његовим познавањем у практичним геодетским радовима нарочито је изражена масовном употребом сателитских система за позиционирање GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Применом GNSS-a релативно је једноставно одредити елипсоидну висину тачака на физичкој површи Земље (h), а у циљу трансформације елипсоидних висина у ортометријске/"надморске" висине (H^O) довољно је применити теоријски дефинисану везу:

H^O = h - N ,

где је N елипсоидна висина тачке геоида или ундулација геоида.

У циљу одређивања свих наведених површи неопходно је дефинисати и реализовати низ референтних геодетских система као што су небески, терестрички позициони, терестрички висински и гравиметријски референтни системи. Поред референтних система морају се преузимати резултати опажања, у тачкама релативно правилно распоређени по читавој планети, наравно ослањањем на реализоване референтне системе.

Последњих деценија велики део истраживања у области физичке геодезије реализован је путем сателитских мисија посвећених управо изучавању потенцијала Земљине теже односно, одређивању геоида. Једна од најзначајнијих је мисија GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) европске свемирске агенције (ESA – European Space Agency), а геоид одређену оквиру мисије приказан је на слици.