Wzór na gęstość względną jest ilorazem masy substancji podzielonej przez masę substancji odniesienia. Gęstość względną można również określić, znajdując stosunek wag w miejsce gęstość.
Formuła gęstości względnej oblicza gęstość danej substancji w porównaniu z drugą substancją, zwaną substancją odniesienia. Ciężar właściwy jest podobny do gęstości względnej, chociaż zwykle stosuje się go w pomiarach, w których substancją odniesienia jest woda. Ponieważ zarówno temperatura otoczenia jak i ciśnienie mogą wpływać na gęstość substancji, oba pomiary muszą być znane dla substancji wyjściowej i substancji odniesienia. Urządzenia do określania gęstości względnej obejmują piknometr, areometr i cyfrowe mierniki gęstości.