O centro de massa é também o centro de gravidade de um corpo. O que queremos dizer com isso é o seguinte: como a aceleração da gravidade é praticamente constante, a resultante da força da gravidade sobre cada parte do corpo é, em regiões de pequenas dimensões, equivalente à força peso do corpo como um todo se aplicada no centro de massa.

Isso simplifica muito a análise quando a força peso estiver envolvida. Todo o efeito da força peso pode ser simulado pela aplicação do peso do corpo como um todo no centro de massa (ou centro de gravidade).

O centro de gravidade desempenha um papel importante na análise do equilíbrio de corpos sólidos. Sua posição relativa pode determinar o tipo de equilíbrio (estável, instável ou indiferente). As figuras abaixo ilustram isso.

Legenda: O pontilhado mostra o movimento do centro de massa quando o corpo é movimentado sob a ação da força indicada na figura.

Arquimedes, há cerca de 2300 anos, já havia observado a relevância do centro de gravidade. Enunciou algumas proposições a respeito. Dentre elas destacamos uma a título de ilustração:

"Em qualquer figura côncava, o centro de gravidade deve estar dentro da figura."

Vê-se, nesse exemplo, que nem sempre o centro de gravidade pertence ao corpo rígido. Ele pode estar fora do mesmo.