根據其光譜分析出物質構成成分 根據星等亮度及固有參照座標分析計算出不同星系或星體的直徑及體積 然後計算出的

依據萬有引力定律公式，如果知道兩天體之間巨離和其中一個天體質量，再測出二者的引力，則另一天體質量可算出來。

我們首先確定地球的質量。牛頓萬有引力定律告訴我們，兩個物體之間的引力是成比例的，質量的乘積除以它們質心之間距離的平方。為了得到一個合理的近似值，我們假設它們的地理中心是它們的質量中心。

因為我們知道地球的半徑，所以我們可以用萬有引力定律來計算地球的質量，用地球的半徑作為距離，用物體在地球表面的引力(重量)來計算地球的質量。我們還需要萬有引力定律中的比例常數g。這個值是由亨利·卡文迪什在18世紀透過實驗確定的，它是兩個物體之間的一個非常小的力，分別為6.67*10的-11次方牛頓，每個物體重1千克，距離為一米。

計算太陽的質量

知道地球的質量和半徑以及地球與太陽的距離，我們可以再次使用萬有引力定律來計算太陽的質量（上圖）。 地球與太陽之間的引力吸引力是太陽質量乘以地球質量的G倍，除以地球與太陽的平方距離。 這個吸引力必須等於將地球保持在圍繞太陽的（幾乎圓形）軌道所需的向心力。 向心力是地球的質量乘以其速度的平方除以它與太陽的距離。 透過天文學確定到太陽的距離，我們可以計算出地球繞太陽的速度，從而計算太陽的質量。

一旦我們獲得了太陽的質量，我們就可以透過天文資料確定行星的軌道半徑和週期，類似地確定任何行星的質量，計算所需的向心力，並將此力等於使用太陽質量的萬有引力定律預測的力。

行星的重量（或質量）取決於其對其他物體的重力影響。 牛頓萬有引力定律指出，宇宙中的每一個物質都會以一個與質量成正比的引力吸引彼此。 對於我們在日常生活中遇到的尺寸的物體，這種力量是如此微小，以至於我們沒有注意到它。 然而，對於行星或恆星大小的物體，它是非常重要的。

為了利用重力來尋找行星的質量，我們必須以某種方式測量其對另一個物體的“拖曳”的強度。 如果有問題的行星有月球（天然衛星），那麼大自然已經為我們完成了工作。 透過觀察衛星繞其主行星執行所需的時間，我們可以利用牛頓方程來推斷出行星質量必須是什麼。

對於沒有可觀測到的自然衛星的行星，我們必須更加聰明。 雖然水星和金星（例如）沒有衛星，但它們確實在彼此之間以及在太陽系的其他行星上施加了小的拉力。 結果，行星遵循的路徑與沒有這種擾動效果的路徑略有不同。 雖然數學有點困難，而且不確定性更大，但天文學家可以利用這些小偏差來確定無月球行星的質量。

最後，那些像小行星這樣的物體，它們的質量是如此之小，以至於它們不會對其他行星的軌道產生明顯的干擾？ 直到最近幾年，這些物體的質量只是根據它們的表觀直徑和對這些物體可能的礦物組成的假設而估計出來的。

圖片：NEAR

小行星Mathilde的質量是透過測量NEAR航天器透過過程中的重力擾動來計算的。

然而，現在，航天器已經（或很快將）訪問了幾顆小行星。 就像一顆自然月球一樣，一顆由小行星飛行的航天器的路徑彎曲了一個由小行星質量控制的量。 這種“彎曲”是透過仔細跟蹤和來自地球的多普勒無線電測量來測量的。 最近，NEAR太空船飛過了小行星Mathilde，首次確定了它的實際質量。 事實證明，結構比預期的更輕，這一事實正在挑戰行星科學家的解釋。