離心機有一個繞本身軸線高速旋轉的部件，稱為轉子，通常由電動機驅動。懸浮液(或乳濁液)加入轉子后，被迅速帶動與轉子同速旋轉，在離心力作用下各組分分離，并分別排出。通常，轉鼓轉速越高，分離效果也越好。在啟動離心機之前，必須檢查轉子和蓋子鎖定情況，移動時切勿觸摸離心機轉子，因為旋轉的轉子可能會對您造成傷害。現代離心機通常具有防止在運行期間主蓋被鎖定時意外接觸移動轉子的特征。例如，新的NuAire NuWind離心機具有自動蓋子鎖定機構，可以緊密鎖定離心機蓋,只有當轉子完全停止時才能打開腔室。

離心機轉子在高速旋轉期間具有巨大的動能，由于電機施加的機械應力引起的轉子故障可能會損壞離心機。雖然離心機通常具有安全屏蔽以容納這些故障，但是這種屏蔽可能是不充分的，尤其是在較舊的模型中，或者整個離心機單元會分裂破壞，導致對附近人員和設備的損壞。為了降低轉子故障的風險，離心機制造商規定了操作和維護程序，以確保定期檢查轉子并在其超過預期使用壽命時停止使用或降額（僅在較低速度下運行）。

必須仔細平衡實驗室離心機中的負載，通過使用全部具有相同重量的樣品和平衡管的組合或通過使用沒有平衡管的各種平衡模式來實現的。當轉子處于高速時，負載質量的微小差異都會導致較大的不平衡力，這種不平衡力會使主軸變形，并可能導致離心機損壞或造成人身傷害，特別是對于較大的離心機，通常會導致離心機的完全破壞，并引起較大的安全事故，所以一定要注意這一點。現代用于較嚴格實驗的離心機通常具有自動檢測轉子不平衡功能，當檢測到不平衡時立即停止運行，并發出警報。