La centrifugazione è una tecnica che sfrutta la forza generata da una centrìfuga per separare i componenti aventi densità diversa di una sospensione.

È impiegata in laboratorio per purificare complessi macromolecolari, micelle, cellule e grosse strutture cellulari, materiale extracellulare, ecc., in base alla diversa densità di questi rispetto al mezzo in cui sono sospesi o dispersi.

Di solito il materiale da centrifugare è posto in tubi alloggiati nel rotore di una centrifuga. Il rotore viene fatto girare a velocità elevata (fino a 100 000 giri al minuto) per un certo tempo, sottoponendo così la sospensione a forze centrifughe pari a molte migliaia di volte la forza di gravità, che causano la sedimentazione delle particelle che presentano anche minime differenze di densità rispetto al mezzo in cui si trovano.

Da un miscuglio di materiale cellulare di solito si separano due frazioni: si chiama pellet il materiale compatto che resta sul fondo, e surnatante tutto ciò che rimane in sospensione.

La centrifugazione in gradiente di densità (density gradient centrifugation) è una tecnica di centrifugazione che permette la separazione di macromolecole o frazioni subcellulari per mezzo della loro sedimentazione in un gradiente di densità sotto la spinta della forza centrifuga.

Il gradiente di densità necessario allo scopo può essere preparato prima della centrifugazione mescolando parti differenti di due soluzioni di densità diversa, oppure può prodursi durante la centrifugazione stessa in presenza di sostanze come il cloruro o il solfato di cesio.