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(guò)密度梯度層的沉降或上浮來(lái)達(dá)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(guò)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(guò)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(shí)刻形成了數(shù)個(gè)含左*級(jí)份顆粒的"區(qū)帶"。離心過(guò)程在zui垂"的樣品（或者說(shuō)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(gè)較純的成份。每個(gè)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(duì)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(guò)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(shí)刻，當(dāng)它們中的各個(gè)純樣品區(qū)帶之間的距離拉得zui遠(yuǎn)時(shí)停止離心即可以達(dá)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(lái)進(jìn)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(lái)形成梯度（自形成梯度）在形成梯度的過(guò)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(dá)到了分離純化的目的。對(duì)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(shuō)是在樣品正在沉降過(guò)程中的不是在形成沉殿后來(lái)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(guò)樣品各組份的密度，利用每個(gè)單一組份沉降或上浮到它們各自的等密度區(qū)來(lái)達(dá)到分離的目的。
密度梯度離心法的理論依據(jù)是（參考文獻(xiàn)1）
每種純樣品成份在梯度液中的沉降速度可以表達(dá)為：
V=d2÷18×(σ-s)÷η×ω2r
式中V是某一時(shí)刻樣品的沉降速度（厘米/秒）
d：樣品顆粒的直徑（厘米），我們?cè)诔醪接?jì)算時(shí)就假說(shuō)樣品顆粒為球體。非球形顆粒樣品，可以以上式為基礎(chǔ)進(jìn)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(jī)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(shí) V>0即樣品順離心力方向沉降
σσ=S時(shí) V=0即樣品停止沉降或上浮，"穩(wěn)定"在這一位置
用這個(gè)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(jī)

發(fā)明時(shí)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(cè)定轉(zhuǎn)頭，細(xì)胞清洗轉(zhuǎn)頭等等。