A fórmula para a densidade relativa é o quociente da massa da substância dividido pela massa da substância de referência. A densidade relativa também pode ser determinada encontrando a razão dos pesos no lugar de a densidade.
A fórmula da densidade relativa calcula a densidade da substância em questão em comparação com uma segunda substância, denominada substância de referência. A gravidade específica é semelhante à densidade relativa, embora seja normalmente usada em medições onde a substância de referência é a água. Como a temperatura e a pressão ambiente podem afetar a densidade de uma substância, ambas as medições devem ser conhecidas para a substância inicial e para a substância de referência. Os dispositivos para determinar a densidade relativa incluem picnômetro, hidrômetro e medidores de densidade digital.