용액이 들어 있는 튜브를 초고속으로 회전시킴으로써 높은 중력장(重力場)을 발생시켜 용질(溶質)의 침강속도를 높이는 장치. 중력을 증대시켜 작은 입자의 침강속도를 측정이 가능한 정도까지 높이기 위해 1923년경 스웨덴의 물리화학자 T. 스베드베리 등이 기름구동(油驅動) 터빈을 사용한 초원심분리기를 개발한 데 이어 현재는 전기구동 모터를 사용해 증력의 수십만 배가 되는 원심력을 얻을 수 있다.

시료는 회전자(로터)라는 금속제 회전체 속에 넣는데, 공기마찰에 의한 발열을 피하기 위해 회전자가 회전하는 실내는 고진공으로 되어 있다.

초원심분리기에는 분석형과 조제형(調製型)의 2종이 있다.

① 분석형 초원심분리기 : 침강하는 물질의 경계를 볼 수 있도록 광학계를 갖추고 있어 경계를 사진으로 찍을 수 있으며, 원심조건과 경계상(像)에서 쉽게 침강속도를 알 수 있으므로 확산계수, 용액의 밀도, 입자의 몰 비부피로 분자량을 결정할 수 있다.

② 조제형 초원심분리기 : 초소형의 입자를 침강시키는 데 사용된다.

세포파쇄액(破碎液)에서 보통형의 고속 원심분리기로 침전하는 것을 제거한 윗부분의 밝은 물질을 다시 초고속원심분리기에 걸어 리보솜 등을 얻을 수 있다.

고밀도 자당액(蔗糖液)에 현탁한 세포파쇄물을 초원심분리하고, 세포내 과립의 작은 밀도차를 이용해 핵 등을 정제분획(分劃)하거나, 염화세슘 용액으로 핵산을 부유(浮遊)밀도차에 의해 분획하는 데도 사용된다.