小球和木棒受力旋转后，吊起木棒的丝线就会旋转，直到丝线中产生的反向力矩与大小球之间引力的力矩平衡为止。测量木棒转过的角度可以知道丝线扭转后产生的力矩，进而可以得出大小铅球之间的引力大小。地球和铅球之间的引力可以经由测量铅球所受的重力直接得出，因此根据万有引力定律可直接得到地球的质量，以及密度。借着卡文迪什的实验数据得到的地球密度为水的密度的倍，而他本人在论文中的结论是倍。1821年弗朗西斯·贝利找到了导致错误的一个计算问题。测量了木棒转过的角度formula_1之后，还需要知道丝线的扭转系数form