La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction réciproque des corps massifs entre eux, sous l'effet de leur masse. Il s'observe en raison de l'attraction terrestre qui nous retient au sol, qui se nomme la gravité et qui est responsable de plusieurs manifestations naturelles : les marées, l'orbite des planètes autour du Soleil, la sphéricité de la plupart des corps célestes en sont quelques exemples. D'une manière plus générale, la structure à grande échelle de l'univers est déterminée par la gravitation.
Plusieurs théories ont tenté de rendre compte de la gravitation. Aujourd'hui, la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, proposée en 1915, est celle qui décrit toutes les observations faites en astronomie ainsi qu'en cosmologie. La loi de la gravitation de Newton, élaborée à la fin du xviie siècle, demeure cependant une excellente approximation dans la plupart des cas (vitesses faibles par rapport à celle de la lumière), et on l'utilise donc encore aujourd'hui pour sa simplicité.
Aux échelles microscopiques, la gravitation est la plus faible des quatre interactions fondamentales de la physique ; elle devient dominante au fur et à mesure que les échelles de grandeur augmentent. Avec la force électromagnétique, elle est la seule à agir au-delà de la dimension du noyau atomique. De plus, comme elle est toujours attractive elle domine sur les forces électromagnétiques qui tendent à se compenser, étant tantôt attractives, tantôt répulsives.
Elle est toujours l'objet de nombreuses recherches et la communauté scientifique considère qu'élaborer une théorie plus complète de la gravitation, capable de prendre en compte les effets de nature microscopique (quantiques), et pour cette raison appelée gravitation quantique, est un des grands défis à relever pour la physique du xxie