La 1ère loi de la géographie peut être formalisée de la manière suivante : deux zones géographiques échangent des flux dont l'importance est proportionnelle à leur masse et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare.

La formalisation mathématique générale du modèle gravitaire peut s'écrire de la manière suivante : Fij = k Mi Mj / dij a. C'est-à-dire que sur un territoire, les flux Fij équivalent au produit des masses de i et de j divisé par leur distance élevée à la puissance a, la constante a représente l'effet dissuasif de la distance sur les échanges et la constante k permet d'adapter le modèle aux nombres qui mesurent les masses et les flux.