在重力場作用下，靜置懸浮液中的細小顆粒會逐漸下沉，粒子越重下沉越快，反之小于液體密度的粒子會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態和密度、液體的粘度有關。微粒在沉降過程中還伴隨有擴散現象。沉降是相對的、有條件的，只有受到外力才能運動，且沉降速度與物體的質量成正比，顆粒越大沉降越快。擴散是無條件的、相對的，擴散與物質的質量成反比，顆粒越小擴散越嚴重。對于小于幾微米的微粒(如病毒或蛋白質等)，它們在溶液中呈膠體或半膠體狀態，僅利用重力是不能觀察到沉降過程的。因此需要借助離心機的離心力才能迫使這些微?？朔U散產生和加速沉降運動。

由于離心機工作時，內部轉頭高速旋轉與空氣摩擦生熱，同時電子器件也會產生熱量，會導致機身溫度升高，因此誕生了冷凍離心機。冷凍高速離心機的冷凍系統可以使離心機內部保持指定的恒溫，不但可以延長離心機內部元件的使用壽命、加快離心效率，而且還能滿足特殊生物實驗(例如DNA提取要求在4℃下進行)的要求。