中国古代，人们用绳索的一端系住陶罐，手握绳索的另一端，旋转甩动陶罐，产生离心力挤压出陶罐中浆果的汁液，这就是离心分离原理的早期应用。

工业离心机诞生于欧洲，比如19世纪中叶，先后出现纺织品脱水用的三足式离心机，和制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机。这些早的离心机都是间歇操作和人工排渣的。

当要进行分离的固、液混合物从进料口进入高速旋转的转筒内，在离心力的作用下，混合物通过滤网实现过滤，液体分离物经过排液管排出，固体分离物留在转筒内，待转筒内的固体分离物达到设备所规定的要求时，停止进料，对固体分离物进行清洗，同时将洗涤液排出。清洗达到要求后，离心分离机进行低速运转，固体分离物排出装置(刮刀)在交流伺服电动机的驱动下动作，将固体分离物排出，完成一次工作过程。

衡量离心分离机分离性能的重要指标是分离因数Fr。它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值，分离因数越大，通常分离也越迅速，分离效果越好。工业用离心分离机的Fr为100～20000，超速管式分离机的Fr高达62000，分析用超速分离机的Fr达610000。决定离心分离机处理能力的另一因素是转鼓的工作面积，工作面积大处理能力也大。

过滤离心机和沉降离心机，主要依靠加大转鼓直径来扩大转鼓圆周上的工作面；分离机除转鼓圆周壁外，还有附加工作面，如碟式分离机的碟片和室式分离机的内筒，显著增大了沉降工作面。悬浮液或乳浊液选择离心分离机须根据悬浮液(或乳浊液)中固体颗粒的大小和浓度、固体与液体（或两种液体）的密度差、液体粘度、滤渣（或沉渣）的特性以及分离的要求进行综合分析，满足对滤渣（沉渣）含湿量和滤液（分离液）澄清度的要求，初步选择采用哪一类离心分离机。