理论大地测量学，也称物理大地测量学，是大地测量学按照研究的地球空间范围的大小划分的一个分支学科。

理论大地测量学是以整个地球形体为研究对象，整体地确定地球形状及外部重力场，建立大地测量参考系的科学。

它的基本任务是用物理方法（重力测量）确定地球形状及其外部重力场。