混合成分分离。这是其核心的功能。无论是液-固混合体系（如含有沉淀的溶液）、液-液混合体系（如互不相溶的两种液体），还是生物样品中的复杂成分（如血液中的血清、血浆与血细胞，细胞中的细胞器），都能在高速离心力的作用下快速分层：密度大、粒径大的物质会向离心管底部沉降形成沉淀，密度小、粒径小的液体或物质则留在上层，从而实现分离。比如临床检测中，通过它快速分离血液样品，为后续的生化指标检测提供纯净血清。
样品浓缩与提纯。在实验样品制备过程中，常常需要将稀释的目标物质浓缩，或去除样品中的杂质。可通过离心让目标物质快速沉淀，倒掉上层多余液体即可实现浓缩；同时，通过多次离心洗涤，还能去除沉淀中的残留杂质，获得高纯度的目标样品。比如在分子生物学实验中，从细胞破碎液中离心提纯DNA、RNA沉淀。
实验辅助与检测支持。在很多实验流程中，离心是关键的辅助步骤，为后续实验奠定基础。比如在细胞培养实验中，离心收集悬浮的细胞，用于后续的接种培养；在微生物实验中，离心浓缩微生物菌体，方便进行后续的鉴定和分析。
