При движении искусственного спутника по эллиптической орбите вокруг Земли для спутника выполняется закон сохранения полной механической энергии, поскольку на него не действует никаких внешних сил, совершающих работу (Полная механическая энергия не изменяется). Потенциальная энергия спутника связана с расстоянием до Земли r соотношением , а значит, при приближении спутника уменьшится по величине, что вкупе с законом сохранения полной энергии позволяет сделать вывод, что кинетическая энергия, напротив, увеличится. Исходя из этого, величина скорости также увеличится, а так как траектория движения - эллипс, скорость изменится и по направлению.

Второй закон Ньютона для спутника в проекции на радиальную ось имеет вид . Таким образом, при приближении к Земле ускорение увеличивается по величине, а так как в любой момент времени оно направлено к Земле, а спутник движется вокруг нее, направление ускорения также изменяется.