A gravitációs differenciálódás egy inhomogén magmás olvadék szétválása gravitációs erők hatására, amely energia felszabadulásával jár [1] . A gravitációs differenciálódás a Föld, a bolygók és a csillagok belső hőenergiájának forrásaként szolgál.
A gravitációs differenciálódás lényege abban rejlik, hogy a gravitáció hatására a nehezebb kémiai elemek és vegyületek fokozatosan lehullanak a test középpontjába (csillagok vagy bolygók), míg a könnyebbek a test felszínére emelkednek.
Például a Föld keletkezésekor az elemek, amelyekből állt (főleg a szilícium és a vas vegyületei ), teljesen összekeveredtek egymással; hőmérsékletük viszonylag alacsony volt. Idővel a gravitációs erők hatására könnyebb szilíciumvegyületek kezdtek emelkedni a Föld felszínére, míg a nehezebb vas és vegyületei a mag felé süllyedni kezdtek. Ez nagy mennyiségű energia felszabadulásával járt (hő formájában), ami végül a bolygó belsejének felmelegedéséhez vezetett [2] . A gravitációs differenciálódás folyamata a Földön mostanáig tart. Egyes tudósok szerint termikus mezőjének egyik forrásaként szolgálhat.
Ugyanezek a folyamatok figyelhetők meg más kozmikus testeken (például csillagokon és bolygókon).
A gravitációs differenciálódás összefügg a nyomással és a gravitációval. A gravitációs erők a bolygó sugarának egy bizonyos értékénél érik el maximumukat, és nem a középpontjában, mint a nyomás. Egy anyag instabilitása és konvekciója a hőmérséklet változásával, a lehűléskor kondenzációval és a disszociációval (a részecskék számának változásával) is összefügg. A Napon ez a folyamat a hidrogén és a hélium ionizációjában (ami a nehéz csillagoknál is megfigyelhető), a Földön a vízgőz felhőkben történő lecsapódásában fejeződik ki. A rekombináció és a kondenzáció következtében egy nehezebb anyag jelenik meg a tetején (ezt elektromos jelenségek kísérik, amelyek az eltérő előjelű ionok különböző tömegű részecskékkel való kapcsolódásából fakadnak).