a, b les demi-axes d'une couche quelconque, ρ la densité correspondante;
e l'ellipticité (b-a)/a de cette même couche;
e1 l'ellipticité de la surface externe;
φ le rapport de la force centrifuge à la pesanteur équatoriale sur la surface externe;
ge la pesanteur à l'équateur;
g la pesanteur à la latitude Ψ. On trouve alors:
Première loi.--Les ellipticités vont toujours en croissant de la surface au centre.
Deuxième loi.--Le rapport e/a³ prend des valeurs croissantes de la surface au centre.
Troisième loi.--Si l'on pose n = (5/2)φ - e1, on peut écrire approximativement
g = ge(1 + n sin² Ψ).