在密度梯度離心中單一樣品組份的分離是借助于混合樣品穿過密度梯度層的沉降或上浮來達到的。梯度液的密度隨著離心本經(jīng)的增大而增加。密度梯度可以予形成，也可以在離心過程中自形成，經(jīng)常，密度梯度的可以分為：速率一區(qū)帶（Rate-30nal）離和等密度（Isopycnic）離心。
在速率一區(qū)帶離心中混合樣品的以很薄的一層鋪在梯度液的上部，在離心過程中由于不同組份"顆粒"在梯度液中沉降速率的差別，而在離心的某一時刻形成了數(shù)個含左*級份顆粒的"區(qū)帶"。離心過程在zui垂"的樣品（或者說沉降得zui快的樣品）形成沉殿前就停止了。樣品在離心后與梯度液一起收集，用常規(guī)技術(shù)去除梯度材料后就得了某個較純的成份。每個單一組份的沉降速率取決于它們的形狀、尺寸、密度、離心力的大小、梯度液的密度和粘性系數(shù)。
對于相類似的生物體組份常常形狀也相似。在速率區(qū)帶離心中我們常常使梯度液的zui大密度不超過樣品在該梯度中浮密度。利用這類生物組份在尺寸上的差異的形成的沉降速率的不同，選擇某一特定時刻，當(dāng)它們中的各個純樣品區(qū)帶之間的距離拉得zui遠時停止離心即可以達到分離目的。
與速率一區(qū)帶離心法不同的是，等密度離心是依賴于樣品顆粒的不同密度來進行離心分離的。混合樣品可以鋪在梯度液之上，也可以置于梯度液之下，甚至和梯度液混在一起。zui后一種方法依靠離心力來形成梯度（自形成梯度）在形成梯度的過程中由于樣品各單一成份向它們自己的等密度區(qū)靠擾即達到了分離純化的目的。對于速率一區(qū)帶離心，梯度液zui大密度一般小于樣品中各組份的密度，也就是說是在樣品正在沉降過程中的不是在形成沉殿后來分離樣品；而等密度離心法中，梯度液的初始zui大密度常常超過樣品各組份的密度，利用每個單一組份沉降或上浮到它們各自的等密度區(qū)來達到分離的目的。
密度梯度離心法的理論依據(jù)是（參考文獻1）
每種純樣品成份在梯度液中的沉降速度可以表達為：
V=d2÷18×(σ-s)÷η×ω2r
式中V是某一時刻樣品的沉降速度（厘米/秒）
d：樣品顆粒的直徑（厘米），我們在初步計算時就假說樣品顆粒為球體。非球形顆粒樣品，可以以上式為基礎(chǔ)進行修正。
σ：樣品顆粒的密度（克/厘米3）
s：密度梯度液的密度（克/厘米3）
η：密度梯度液的粘性系數(shù)（克/厘米·秒）
ω：離心機重軸的旋轉(zhuǎn)角速度（1/秒），ω=2πN÷60，N：轉(zhuǎn)/分
r：顆粒所在位置與旋轉(zhuǎn)軸心之間的距離，即離心半徑（厘米）
當(dāng)
σ>S時 V>0即樣品順離心力方向沉降
σσ=S時 V=0即樣品停止沉降或上浮，"穩(wěn)定"在這一位置
用這個公式可以很好地解釋在速率一區(qū)帶離心法或等密度離心法中單一樣品的沉降（或上浮）行為。
二、 轉(zhuǎn)頭的選擇：
1、 離心轉(zhuǎn)頭分類：

轉(zhuǎn)頭類別

使用的離心機

發(fā)明時間、或推廣商

固定角式轉(zhuǎn)頭

低、高、超速

1943年，（英）Pickels

甩平轉(zhuǎn)頭

低、高、超速

1951年，（德）Kahler

垂直管轉(zhuǎn)頭

高、超速

1974-1975年，（美）Dupont公司

區(qū)帶轉(zhuǎn)頭

低、高、超速

1964-1965年，（英）Anderson、（英）MSE公司

近垂直管轉(zhuǎn)頭

超速

1989年，（日）Hitachi Koki、（美）Beckman公司

連續(xù)離心轉(zhuǎn)頭

低、高、超速

1965年，（英）MSE公司

其他特種轉(zhuǎn)頭：分析轉(zhuǎn)頭，土壤脫水轉(zhuǎn)頭，細(xì)胞浮選轉(zhuǎn)頭，管式轉(zhuǎn)頭，血球比測定轉(zhuǎn)頭，細(xì)胞清洗轉(zhuǎn)頭等等。