冷凍離心機(jī)的工作原理主要分兩部分，即離心部分和冷凍部分。主要包括驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電路、顯示器、壓縮機(jī)組、鋼制機(jī)架、電子門鎖、合金轉(zhuǎn)子體等部件構(gòu)成。通過程序的設(shè)置能實(shí)現(xiàn)離心轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)，離心時(shí)間可設(shè)定，離心溫度可控制三個(gè)最基本的要素。
冷凍離心機(jī)又叫做低溫離心機(jī)，市場上冷凍離心機(jī)類型有很多，常見的分類有;低速冷凍離心機(jī)、高速冷凍離心機(jī)，以及超速分析、制備兩用冷凍離心機(jī)等多種型號。
離心力是一種虛擬的力，它不是真實(shí)存在的，它的功效僅僅是以便在旋轉(zhuǎn)參照系（非慣性參考系）下，牛頓運(yùn)動定律仍舊可以運(yùn)用。在慣性參考系下是不存在離心力的，在非慣性參考系下（如旋轉(zhuǎn)參照系）才必須有慣性力，不然牛頓運(yùn)動定律無法運(yùn)用。
在冷凍離心機(jī)中，冷凍離心機(jī)就是依靠著離心力來實(shí)現(xiàn)樣品分離的，而離心力又是通過冷凍離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。冷凍離心機(jī)是分離液液或者固液混合物里的成分機(jī)械。離心方法有兩種，一種是離心過濾，一種是離心沉降。
離心過濾就是讓上清液在離心力功效下形成離心壓力，反應(yīng)在過濾媒介上，讓液體在借助過濾介質(zhì)變成過濾液。而固體顆粒就會被留在，固體顆粒就會被攔截在過濾介質(zhì)表層。從而完成固液分離。離心沉淀則是通過懸浮液（或乳濁液）密度不一樣的各成分在離心力場中快速沉淀分層次的方法，實(shí)現(xiàn)固液或者液液分離。
冷凍離心機(jī)和離心力有著密切的關(guān)系，一般一臺冷凍離心機(jī)的離心力越大，它的分離效果就越好，分離的物質(zhì)也越精細(xì)。一般密度越小的物質(zhì)分離需要的離心力就越大。