离心设备的主要离心原理是当含有细颗粒的悬浮液静止时，由于重力场的作用，悬浮颗粒会逐渐下沉。粒子越重，下沉越快。否则，密度小于液体的颗粒就会浮起。此外，颗粒在重力场中的运动速度与颗粒的大小、形状、密度以及重力场的强度和液体的粘度有关。例如，红细胞大小的颗粒，直径几微米，可以通过重力观察到。

　　
　　其他方面，物质在介质中沉降时常伴随着扩散现象，而扩散与物质的质量成反比，颗粒越小，扩散越严重。而沉降是相对的，有着一定的条件，就是要通过外力才能运动，沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快，对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的，由于颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机设备产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
　　
　　离心就是利用离心机转子速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。。因此，对于这一类的物质分离，离心机设备是必不可少的。