離心分離機主要用於將懸浮液中的固體顆粒與液體分開;或將乳濁液中兩種密度不同,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);
它也可用於排除濕固體中的液體,例如用洗衣機甩乾濕衣服;特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物,例如濃縮、分離氣態六氟化鈾;
利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點,有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。
離心分離機大量應用於化工、石油、食品、製藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
中國古代,人們用繩索的一端系住陶罐,手握繩索的另一端,旋轉甩動陶罐,產生離心力擠壓出陶罐中漿果的汁液,這就是離心分離原理的早期應用。
工業離心機誕生於歐洲,比如19世紀中葉,先後出現紡織品脫水用的三足式離心機,和製糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些最早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。
由於卸渣機構的改進,20世紀30年代出現了連續操作的離心機,間歇操作離心機也因實現了自動控制而得到發展。
1879年,瑞典的拉瓦爾發明第一台從牛奶中分離奶油的分離機,它的轉鼓僅是一個空心的圓筒。後來轉鼓內增加了軸向疊置的圓錐形碟片,使分離效果顯著改善,並增大了處理能力,這一技術進展導致碟式分離機迅速發展。
離心分離機的轉速則逐漸由低速向高速發展,轉鼓直徑也逐漸增大,改善了分離效果,提高了處理能力。