离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。悬浮液（或乳浊液）加入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下各组分分离，并分别排出。通常，转鼓转速越高，分离效果也越好。
离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。离心过滤是使悬浮液在离心力场下产生的离心压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现液-固分离；离心沉降是利用悬浮液（或乳浊液）密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液-固（或液-液）分离。
悬浮液中固体颗粒越细则分离越困难，滤液或分离液中带走的细颗粒会增加，在这种情况下，离心分离机需要有较高的分离因数才能有效地分离；悬浮液中液体粘度大时，分离速度减慢；悬浮液或乳浊液各组分的密度差大，对离心沉降有利，而悬浮液离心过滤则不要求各组分有密度差。
过滤离心机和沉降离心机，主要依靠加大转鼓直径来扩大转鼓圆周上的工作面；分离机除转鼓圆周壁外，还有附加工作面，如碟式分离机的碟片和室式分离机的内筒，显著增大了沉降工作面。
离心机的管理，从国内多年离心机的使用情况看，各类型离心机应由专人负责管理和维护。高、超速离心机要求定期检查维修，使用者应详细记录实验状态及维修情况，以离心机的安全使用。高、低速离心机由于操作简单，通过阅读说明书，训练离心机操作规程后可以自己使用。而超速离心机结构复杂，工作程序也较繁琐，使用不当易发生事故，特别对离心转头更应谨慎保养、使用。从国内多年使用、管理情况来看，专人保管、操作是仪器处于良好状态的。对管理、操作人员应进行培训，使他们不但熟悉操作，而且对仪器也应有所了解。
注意事项
1、为了确保安全和离心效果，仪器放置在坚固水平的台面上，工程塑料盖门上不得放置任何物品;样品对称放置，并在开机前确保已拧紧螺母。
2、使用前应检查转子是否有伤痕、腐蚀等现象，同时应对离心杯做裂纹、老化等方面的检查，发现有疑问立即停止使用，并与厂方联系；开机运转前请务必拧紧转头的压紧螺帽，以免高速旋转的转头飞出造成事故。
3、转速设定不得超过高转速，以确保机器安全运转。
4、使用中如果出现0.00或其他数字，机器不运转，应关机断电，10秒后重新开机，待所设转速显示后，再按运转键，机器将照常运转。
5、如需分离样品的比重超过1.2克/立方厘米，高转速N按下式修正：N=NMAX*(1.2/样品比重)1/2，NMAX=转子极限转速。
6、不得在机器运转过程中或转子未停稳的情况下打开盖门，以免发生事故。
7、离心杯等量灌注样品，切不要使转头在不平衡的状况下运行。
8、离心机一次运行好不要超过60分钟。
9、离心机可靠接地;机器不使用，请拔掉电源插头。
