Eksperyment Cavendisha, pomiar siły przyciągania grawitacyjnego między parami ołowianych kul, który pozwala obliczyć wartość stałej grawitacyjnej, G. W prawie uniwersalnym grawitacji Newtona siła przyciągania między dwoma obiektami (F) jest równa G iloczyn iloczynu ich mas (m 1 m 2) podzielonego przez kwadrat odległości między nimi (r 2); to znaczy F = Gm 1 m 2 / r 2. Eksperyment przeprowadził w latach 1797–1798 angielski naukowiec Henry Cavendish. Postępował zgodnie z zaleconą metodą i zastosował aparat zbudowany przez swojego rodaka, geologa i astronoma Johna Michella, który zmarł w 1793 roku.
Aparat posiadał równowagę skrętną: drewniany pręt zawieszono swobodnie na cienkim drucie, a kulę ołowianą o wadze 0,73 kg (1,6 funta) zawieszono na każdym końcu pręta. Znacznie większa kula, ważąca 158 kg (348 funtów), została umieszczona na każdym końcu równowagi skrętnej. Przyciąganie grawitacyjne między każdym większym ciężarem a każdym mniejszym odciągało końce pręta na bok z podziałką. Przyciągnięciu między tymi parami ciężarów przeciwdziałała siła przywracająca skręcenie drutu, co spowodowało, że pręt poruszał się na boki jak poziome wahadło.
Cavendish i Michell nie wyobrażali sobie swojego eksperymentu jako próby pomiaru G. Sformułowanie prawa grawitacji Newtona uwzględniającego stałą grawitacji nastąpiło dopiero pod koniec XIX wieku. Eksperyment pierwotnie został opracowany w celu określenia gęstości Ziemi.
Michell prawdopodobnie zamierzał poruszyć ciężarki ręcznie, ale Cavendish zdał sobie sprawę, że nawet najmniejsze zakłócenia, takie jak różnice w temperaturze powietrza między dwiema stronami wagi, pochłoną niewielką siłę, którą chciał zmierzyć. Cavendish umieścił aparat w zamkniętym pomieszczeniu zaprojektowanym tak, aby mógł przenosić ciężary z zewnątrz. Obserwował równowagę za pomocą teleskopu. Mierząc, jak daleko pręt przesuwał się z boku na bok i jak długo trwał ten ruch, Cavendish mógł określić siłę grawitacji między większymi i mniejszymi ciężarami. Następnie powiązał tę siłę z masą większych kulek, aby określić średnią gęstość Ziemi jako 5,48 razy gęstość wody lub, w nowoczesnych jednostkach, 5,48 gramów na centymetr sześcienny - blisko współczesnej wartości 5,51 gramów na centymetr sześcienny.
Eksperyment Cavendisha był istotny nie tylko dla pomiaru gęstości Ziemi (a zatem i jej masy), ale także dla udowodnienia, że prawo grawitacji Newtona działało na skalach znacznie mniejszych niż w Układzie Słonecznym. Od końca XIX wieku udoskonalenia eksperymentu Cavendisha zostały użyte do określenia G.
