〔1〕亦稱平衡密度梯度離心法。用超離心機對小分子物質溶液，長時間加一個離心力場達到沉降平衡，在沉降池內從液面到底部出現一定的密度梯度。若在該溶液里加入少量大分子溶液，則溶液內比溶劑密度大的部分就產生大分子沉降，比溶劑密度小的部分就會上浮，最后在離心力和浮力平衡的位置，集聚形成大分子帶狀物。利用這種現象，測定核酸或蛋白質等的浮游密度，或根據其差別進行分析的一種沉降平衡法。自1958年米西爾遜（M．Meselson），斯塔爾（F．W．Stahl），維諾格拉德（J．Vinograd）成功地分離了〔15N〕DNA和〔14N〕DNA以來，該法取得許多成果。為得到必要的濃度梯度，多采用濃氯化銫溶液，所以有時也使用氯化銫濃度梯度離心法這個名稱，還可采用氯化銣、溴化銫等溶液。通常利用分析超離心機，但在將細胞顆粒成分進行分離等以純化為目的的情況，利用密度差，使用分離超離心機，采用預先制備好的蔗糖等的密度梯度。
〔2〕采用蔗糖等一些小分子溶液，預先在分離超離心機的樣品地內制備出密度梯度，在其上面再加上一層少量的大分子溶液后，離心，大分子就形成層狀而沉降。若含有沉降系數不同的許多成分，就會出現許多層。這種情況采用適當的編排號碼，取出樣品池內的溶液，然后進行研究。這是與〔1〕不同的一種沉降速度法，除了以相同的目的被用于通常的沉降速度法外，在能取出分離物這點上是有優越性的。因多采用蔗糖密度梯度，所以亦稱為蔗糖密度梯度離心法。按同樣原理，也可使用分析超離心機進行測定。