離心機設備的主要離心原理簡單來說就是當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時，由于重力場的作用使得懸浮的顆粒能夠逐漸下沉，而粒子越重，下沉越快，反之密度比液體小的粒子就會上浮。另外，微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關，并且與重力場的強度及液體的黏度有關。例如紅血球大小的顆粒，直徑為數(shù)微米，就可通過重力作用觀察到其沉降過程。
其他方面，物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時常伴隨著擴散現(xiàn)象，而擴散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比，顆粒越小，擴散越嚴重。而沉降是相對的，有著一定的條件，就是要通過外力才能運動，沉降與物體重量成正比，顆粒越大沉降越快，對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等，它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的，由于顆粒越小沉降越慢，而擴散現(xiàn)象則越嚴重。所以需要利用離心機設備產(chǎn)生強大的離心力，才能迫使這些微粒克服擴散產(chǎn)生沉降運動。
離心分離就是在離心機設備運行中，通過離心機轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的強大離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，從而將物質(zhì)中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開來的工作原理。因此，對于這一類的物質(zhì)分離，離心機設備是*的。
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