離心是蛋白質、酶、核酸及細胞亞組分分離的zui常用的方法之一，也是生化實驗室中常用的分離、純化或澄清的方法。尤其是超速冷凍離心已經成為研究生物大分子實驗室中的常用技術方法。
離心機（centrifuge）是實施離心技術的裝置。離心機的種類很多，按照使用目的，可分為兩類，即制備型離心機和分析型離心機。前者主要用于分離生物材料，每次分離樣品的容量比較大，后者則主要用于研究純品大分子物質，包括某些顆粒體如核蛋白體等物質的性質，每次分析的樣品容量很小，根據待測物質在離心場中的行為（可用離心機中的光學系統連續地監測），能推斷其純度、形狀和相對分子質量等性質。這兩類離心機由于用途不同，故其主要結構也有差異。

離心原理
將樣品放入離心機轉頭的離心管內，離心機驅動時，樣品液就隨離心管做勻速圓周運動，于是就產生了一個向外的離心力。由于不同顆粒的質量、密度、大小及形狀等彼此各不相同，在同一固定大小的離心場中沉降速度也就不相同，由此便可以得到相互間的分離。
離心力和相對離心力
溶液中的固相顆粒做圓周運動時產生一個向外離心力，其定義為：
F = mω2r
式中：
F 為離心力的強度； m 為沉降顆粒的有效質量；
ω 為離心轉子轉動的角速度，其單位為rad/s；
r 為離心半徑（cm），即轉子中心軸到沉降顆粒之間的距離。
很顯然，離心力隨著轉速和顆粒質量的提高而加大，而隨著離心半徑的減小而降低。目前離心力通常以相對離心力Fcf 表示，即離心力F 的大小相對于地球引力（G）的多少倍，單位為g，其計算公式如下：
Fcf = 1.119×105（h）2r×g
可以看出，在同一轉速下，由于f 的不同，Fcf相差會很大，實際應用時一般取平均值。在離心實驗的報告中，Fcf、r 平均、離心時間t 和液相介質等條件都應表示出來，因為它們都與樣品的沉降速度有直接的。顯然Fcf是一個只與離心機相關的參數，而與樣品并無直接的關系。
沉降速度與沉降系數
一個顆粒要沉降，它必須置換出位于它下方等體積的溶液，這只有當顆粒的質量大于被置換出的液體的質量時才能通過離心的手段達到，否則，在離心過程中顆粒將發生向上漂浮，而不是下沉。當顆粒在運動時，不論方向如何，它都要穿過溶劑分子，所產生的摩擦力總是與顆粒運動的方向相反。
摩擦力的大小與顆粒的運動速度成正比，并且受顆粒的大小、形狀及介質性質的影響：

式中：
f 為顆粒在濟劑中的摩擦系數．與顆粒的大小、形狀及介質性質相關；
v 為顆粒的沉降速度。
由于離心力的存在，顆粒將加速運動直到摩擦力與離心力相等。在這種情況下，顆粒所受到的凈作用力為零，顆粒將以zui大速度運動。

式中 Mp 和M s 分別為顆粒的質量及等體積的溶劑的質量。
上式中的Mp 和M s 很難確定，為了建立分子大小與沉降系數之間的關系，引入了沉降系數這一新的概念。沉降系數定義為沉降速度與離心力的比率或單位離心場中顆粒的沉降速度，它以svedberg單位計算，1S＝1×10-13 s。例如，核糖核酸酶A 的沉降系數為1．85×10-13 s，即可記作1．85S。
近年來，在生物化學、分子生物學及生物工程等書刊文獻中，對于某些大分子化合物，當它們的詳細結構和分子量不很清楚時，常常用沉降系數這個概念去描述它們的大小。如核糖體RNA（rRNA）有30 s 亞基和50s 亞基，這里的s 就是沉降系數，現在更多地用于生物大分子的分類，特別是核酸。
離心技術的類型

zui大速度方法
（1）移動界面超速離心法
含幾個組分的樣品在足夠高的離心場中離心時，每種顆粒都達到其zui大沉降速度，這時樣品開始分離。離心管的上層逐漸形成透明的上清液，并形成對應于樣品各組分的一系列濃度界面，界面的移動相對于每種組分來說是特征的。

雖然利用這種方法不一定能實現組分的純化分離，但可以通過監測界面的移動來測定各組分的沉降速度。要想實現組分間的分離，必須在所需樣品沉降之后停止離心過程。沉積的樣品再懸浮到新的溶劑中，并以較低的速度離心使大顆粒的污染物沉降，而被純化的樣品留在溶液中，經過反復多次地離心才能得到純的樣品，這種方法就叫差示沉降離心法，它對細胞組分間的分離非常有用。