密度梯度離心法是將樣品加在離心管中預先增加梯度介質中進行速度沉降或沉降平衡，在一定的離心力下把顆粒分配到梯度中某些特定位置上，形成不同區帶的分離方法。
密度梯度離心法常用的介質為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。
優點：具有良好的分辨率，分離效果好；顆粒不會積壓變形，能保持顆粒活性，并防止已形成的區帶由于對流而引起混合；適應范圍廣，即能分離具有沉降系數差的顆粒，又能分離有一定浮力密度的顆粒。
缺點：樣品濃度不能太高；達到平衡時間長。