Con lắc thuận nghịch là con lắc có đến hai điểm treo: O1O1 và O2O2, vít cố định như hình 2.1. Ta có thể treo con lắc dao động quanh một trong hai điểm đó, khi ấy con lắc dao động như một con lắc vật lý thông thường với chu kỳ:
T=2πImga−−−−√,(1)(1)T=2πImga,
trong đó II - moment quán tính của con lắc đối với trục đi qua điểm treo, aa - khoảng cách từ trọng tâm đến điểm treo. Nhớ lại rằng chu kỳ dao động của con lắc toán học có dạng:  
T=2πlg−−√.T=2πlg.
So sánh hai công thức trên, đặt  
L=Ima.L=Ima.
Thế vào(1) ta có:
T=2πLg−−√.(2)(2)T=2πLg.
Ta gọi LL là chiều dài rút gọn của con lắc vật lý. Đó là chiều dài của một con lắc toán học có chu kỳ trùng với con lắc vật lý đang xét.  
Như vậy từ công thức 2), nếu biết được chu kỳ TT và chiều dài rút gọn LL, ta có thể suy ra được gia tốc trọng trường gg cần tìm. Vấn đề không đơn giản, bởi vì ta chưa xác định được độ dài rút gọn.
Các chứng minh phức tạp hơn dẫn đến kết quả rất quan trọng như sau: nếu treo ngược con lắc và cho nó dao động quanh điểm O2O2 mà chu kỳ dao động của nó vẫn không đổi, thì khoảng cách O1O2O1O2 giữa hai điểm treo chính bằng chiều dài rút gọn LL.
Hay:
Nếu
T′=T,T′=T,
thì  
L=O1O2.L=O1O2.  
Vậy nên để đi tìm độ dài rút gọn LL, ta cần điều chỉnh cấu trúc của con lắc sao cho dù treo ở O1O1 hay O2O2, chu kỳ dao động của nó vẫn như nhau. Con lắc thuận nghịch trong bài thí nghiệm được cấu tạo có chủ ý, sao cho trọng tâm của nó thay đổi được nhờ di chuyển quả nặng BB (nằm ngoài đoạn thẳng O1O2O1O2).
Những suy luận trên dẫn đến nguyên tắc tiến hành thí nghiệm khá đơn giản như sau. Điều chỉnh quả nặng BB đến vị trí thích hợp sao cho khi đo chu kỳ dao động qua O1O1 và O2O2 cho ra cùng một giá trị chu kỳ TT. Từ đó tính được gia tốc trọng trường theo công thức 2)
g=4π2LT2=4π2O1O2T2.(3)