La microgravimétrie mesure la variation du champ de pesanteur à la surface d'un terrain qui change en fonction des différences de densité présentes dans le sol. La présence de cavités crée un déficit de la densité dans le sol qui contraste avec le terrain en place. Les vides sont donc, par ce principe physique, décelables. Les résultats d'une étude géophysique microgravimétrique mettent en évidence des anomalies qui reflètent la présence de zones altérées, de zones parfois décomprimées, de zones affectées par des vides.
 
La méthodologie d'une recherche de cavités souterraines consiste à obtenir des informations sur le sous-sol en utilisant d'abord une méthode géophysique non destructive. Ensuite, il est nécessaire de procéder à des contrôles destructifs par forages en s'appuyant sur les résultats de l'étude géophysique. 
 
La prise de mesures microgravimétriques est réalisée avec un appareil appelé gravimètre qui en l'occurrence se comporte comme un sismographe de précision. Des évènements peuvent contraindre à l'arrêt des mesures microgravimétriques comme les microséismes, les séismes lointains, les phénomènes vibratoires entretenus à proximité du site, la pluie, le vent, le gel et le dégel. Une procédure est nécessaire sur le terrain. Il s'agit principalement de prévoir un retour à un point de base toutes les heures, de définir un cheminement pour la prise de mesure, de réaliser un nombre de contrôles suffisant. 

Les stations (ou points) de mesure sont réparties sur le terrain selon un maillage précis. L'espacement entre les points ou stations de mesure est bien souvent régulier dans un espace orthogonal. Un maillage peut être adapté plus précisément à l'objectif si l'on a connaissance des caractéristiques des vides recherchés (dimensions H x L x P, géométrie, etc.). 
 
Les recommandations (ou préconisations) permises après une étude géophysique telle que la microgravimétrie est d'orienter une campagne de forage. Ces contrôles ciblés sur les anomalies négatives (ou zones d'aléas forts) apporteront des informations quantitatives afin d'infirmer ou de confirmer la présence de vide à leurs aplombs.