ปริมาตรของของไหลซึ่งอาจเป็นแก๊สหรือของเหลวถูกกล่าวถึงในสภาวะสมดุลอุทกสถิตเมื่อแรงโน้มถ่วงที่ลงแรงกระทำโดยแรงโน้มถ่วงมีความสมดุลโดยแรงที่ยกขึ้นโดยแรงดันของของเหลว ตัวอย่างเช่นชั้นบรรยากาศของโลกถูกดึงลงมาโดยแรงโน้มถ่วง แต่ไปสู่พื้นผิวอากาศถูกบีบอัดโดยน้ำหนักของอากาศทั้งหมดข้างต้นดังนั้นความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้นจากชั้นบรรยากาศสู่พื้นผิวโลก ความแตกต่างของความหนาแน่นนี้หมายความว่าแรงดันอากาศจะลดลงตามระดับความสูงเพื่อให้แรงดันขาขึ้นจากด้านล่างมากกว่าแรงดันลดลงจากด้านบนและแรงสุทธิขึ้นด้านบนนี้จะถ่วงสมดุลแรงโน้มถ่วงลงให้อยู่ในบรรยากาศที่ความสูงคงที่มากหรือน้อย เมื่อปริมาตรของของไหลไม่อยู่ในดุลอุทกสถิตจะต้องทำสัญญาถ้าแรงโน้มถ่วงเกินความดันหรือขยายตัวถ้าความดันภายในมีค่ามากกว่า
แนวคิดนี้สามารถแสดงเป็นสมการสมดุลอุทกสถิต มันมักจะถูกระบุว่าเป็น dp / dz = −gρ และนำไปใช้กับชั้นของของเหลวภายในปริมาตรที่มากขึ้นในภาวะอุทกสถิตซึ่ง dp คือการเปลี่ยนแปลงของความดันภายในชั้น dz คือความหนาของชั้น g คือความเร่งเนื่องจาก แรงโน้มถ่วงและρคือความหนาแน่นของของเหลว สมการสามารถใช้ในการคำนวณตัวอย่างเช่นความดันภายในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่ความสูงที่กำหนดเหนือพื้นผิว
ปริมาณของก๊าซในอวกาศเช่นก้อนเมฆขนาดใหญ่ของไฮโดรเจนจะเริ่มหดตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่มีความดันเพิ่มขึ้นไปที่ศูนย์ การหดตัวจะดำเนินต่อไปจนกว่าจะมีแรงภายนอกที่เท่ากับแรงโน้มถ่วงขาเข้า นี่คือจุดที่ปกติเมื่อความดันที่จุดศูนย์กลางมากจนนิวเคลียสไฮโดรเจนหลอมรวมเข้าด้วยกันเพื่อผลิตฮีเลียมในกระบวนการที่เรียกว่าฟิวชั่นนิวเคลียร์ที่ปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมาก่อกำเนิดดาวฤกษ์ ความร้อนที่เกิดขึ้นจะเพิ่มแรงดันของก๊าซทำให้เกิดแรงภายนอกเพื่อปรับสมดุลแรงโน้มถ่วงภายในเพื่อให้ดาวอยู่ในสมดุลอุทกสถิต ในกรณีที่มีแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นอาจจะเกิดแก๊สที่ตกลงสู่ดาวฤกษ์มากขึ้นความหนาแน่นและอุณหภูมิของก๊าซก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันทำให้เกิดแรงดันภายนอกและรักษาสมดุล
ดาวยังคงอยู่ในสมดุลอุทกสถิตในระยะยาวโดยทั่วไปจะใช้เวลาหลายพันล้านปี แต่ในที่สุดพวกมันก็จะหมดไฮโดรเจนและเริ่มหลอมรวมองค์ประกอบที่หนักขึ้นเรื่อย ๆ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้ดาวฤกษ์ออกจากสภาวะสมดุลชั่วคราวทำให้เกิดการขยายตัวหรือหดตัวจนกว่าจะมีการสร้างสมดุลใหม่ เหล็กไม่สามารถหลอมรวมเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่าเช่นนี้จะต้องใช้พลังงานมากกว่ากระบวนการที่จะผลิตดังนั้นเมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ของดาวทั้งหมดได้เปลี่ยนเป็นเหล็กในที่สุดก็ไม่มีฟิวชั่นเพิ่มเติมที่เกิดขึ้นและดาวยุบ สิ่งนี้อาจทำให้แกนเหล็กแข็งเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำขึ้นอยู่กับมวลของดาว ในกรณีของหลุมดำไม่มีกระบวนการทางกายภาพที่รู้จักสามารถสร้างแรงกดดันภายในเพียงพอที่จะหยุดการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงดังนั้นจึงไม่สามารถเกิดความสมดุลอุทกสถิตได้และเป็นที่เชื่อกันว่าดาวฤกษ์จะหดตัวจนถึงจุดที่ไม่มีที่สิ้นสุด
