地球質量
主星グリーゼ581の運動によりグリーゼ581dは最小質量が5.6地球質量であると分かっている。グリーゼ581惑星系の天体力学シミュレーションでは3つの惑星が共面であることを前提にしているため、もし質量が最小質量の1.6 - 2倍であったときは不安定である。最小質量の値を使ってグリーゼ581dの質量の上限を求めると13.8地球質量になる。グリーゼ581dの組成はまだ分かっていない。