La centrífuga és una màquina que utilitza la força centrífuga per separar els components de partícules líquides i sòlides o una barreja de líquid i líquid. Les centrífugues s'utilitzen principalment per separar partícules sòlides del líquid en suspensió, o per separar dos líquids en emulsió que tenen diferents densitats i no són compatibles entre si, com per exemple separar la nata de la llet.
Quan la suspensió que conté partícules fines s'atura, les partícules en suspensió s'enfonsen gradualment a causa de l'acció del camp de gravetat. Com més pesada és la partícula, més ràpid s'enfonsa, mentre que les partícules menys denses que el líquid pugen. La velocitat de la partícula que es mou en el camp gravitatori està relacionada amb la mida, la forma i la densitat de la partícula, i també amb la força del camp gravitatori i la viscositat del líquid. Les partícules de la mida dels glòbuls vermells, d'uns pocs micròmetres de diàmetre, es poden observar sota gravetat normal.
A més, quan la substància s'instal·la al medi, també hi ha un fenomen de difusió. La difusió és incondicional i absoluta. La difusió és inversament proporcional a la massa del material, i com més petites són les partícules, més greu és la difusió. La subsidència és relativa, condicional i requereix forces externes per moure's. La sedimentació és proporcional al pes de l'objecte, i com més gran sigui la partícula, més ràpida serà la sedimentació. Per a les partícules de menys d'unes poques micres, com ara virus o proteïnes, formen estats col·loïdals o semi-coloïdals en solució, i és impossible observar el procés de sedimentació utilitzant només la gravetat. Perquè com més petites són les partícules, més lent és l'assentament i més greu és el fenomen de difusió. Per tant, cal utilitzar la centrífuga per produir una força centrífuga forta, per forçar aquestes partícules a superar la difusió del moviment de sedimentació.
La centrifugació consisteix a utilitzar la potent força centrífuga generada per la rotació d'alta velocitat del rotor de la centrífuga per accelerar la velocitat de sedimentació de les partícules en el líquid i separar els materials amb diferents coeficients de sedimentació i densitats de flotabilitat a la mostra.
