Segundo a International Union of Soil Sciences (IUSS), cantidade de traballo por unidade de volume de auga que se debe realizar para transferir reversible e isotermicamente unha cantidade infinitesimal de auga pura e libre, desde o estado de referencia situado á elevación de referencia (Z₀) ata unha elevación determinada, Z_x, de maneira que ψ_g = ρ_w × g × (Z_x – Z₀). A relación entre Z e ψ_g é lineal. Adóitase tomar como estado de referencia a superficie do solo, o nivel da capa freática ou a base da rizosfera. O potencial gravitacional é maior de cero, ψ_g > 0, cando a auga se atopa por encima do estado de referencia; é ψ_g = 0 no estado de referencia; e é ψ_g < 0 cando x se atopa por debaixo do estado de referencia. Represéntase por ψ_g e pódese expresar como: enerxía/masa, J kg^-1; enerxía/volume, N m^-2 = Pa (Pascal), utilizándose un múltiplo, o kPa = 1000 Pa; ou enerxía/peso, m.