Esta fórmula es válida únicamente cerca de la superficie terrestre, donde el campo gravitatorio puede considerarse uniforme (es decir, $g$ es constante e igual a $9{,}8 \ \text{m/s}^2$). En estas condiciones, la variación de $g$ con la altura es despreciable.El sistema de referencia (el nivel donde $E_p = 0$) se sitúa en el punto que el observador elige arbitrariamente como origen de alturas, habitualmente la superficie terrestre o el suelo del problema ($h = 0$). Es, por tanto, una referencia arbitraria y local.Al ser una expresión aproximada, solo es aplicable a situaciones cotidianas próximas a la superficie: caídas, lanzamientos, planos inclinados, etc. Para alturas comparables al radio terrestre, esta expresión deja de ser válida.

Esta fórmula es la expresión general y exacta de la energía potencial gravitatoria, válida para cualquier distancia $r$ entre dos masas $M$ y $m$, sin ninguna restricción de proximidad a la superficie.El sistema de referencia se sitúa en el infinito: cuando $r \to \infty$, se tiene $E_p \to 0$. Es decir, el cero de energía potencial se establece en el infinito, donde la interacción gravitatoria es nula.El signo negativo indica que la energía potencial es siempre negativa para cualquier distancia finita, lo que refleja que la gravedad es una fuerza atractiva: para separar las masas hasta el infinito es necesario aportar energía al sistema.

La expresión $E_p = mgh$ se puede obtener como caso límite de la expresión general cuando $h \ll R_T$ (siendo $R_T$ el radio terrestre). En ese caso, desarrollando la diferencia de energía potencial entre dos puntos próximos a la superficie:

donde se ha usado que $g = \dfrac{GM}{R_T^2}$, identificando así ambas expresiones en el límite de campo uniforme.