加入转鼓中的悬浮液在离心力作用下形成环状液层，其中的固体颗粒沉降到转鼓壁上，形成沉渣。澄清的液体经转鼓溢流口或吸液管排出，称分离液。分离结束时用人工或机械方法卸出沉渣。固体颗粒在向转鼓壁沉降的过程中，还随液体流作轴向运动，进料量过大时，随液体流动至溢流口，而尚未沉降到鼓壁的细颗粒则随分离液排出转鼓，使分离液混浊。对固液相密度差小、固体颗粒小或液体粘度大的难分离悬浮液应选择分离因数高的沉降离心机，延长悬浮液在转鼓中停留的时间（例如减小进料量或采用长转鼓等），方能保证分离液澄清。沉降离心机用途较广，尤其适用于离心过滤中因固体颗粒易堵塞过滤介质而过滤阻力过大时或细颗粒漏失过多时的悬浮液分离，但沉渣的含湿量偏高。沉降离心机可用于结晶、化学沉淀物、煤粉等悬浮液的分离、各种污水污泥的脱水以及动植物油的除渣澄清等。沉降离心机分间歇操作和连续操作两类。

有三足式沉降离心机和刮刀卸渣沉降离心机等，整体结构与同类型的过滤离心机相似,但转鼓壁无孔。分离时转鼓壁上的沉渣逐渐增厚,转鼓的有效容积减小，液体轴向流速增大，使分离液带走的固体颗粒增多。当分离液澄清度不符合要求时即停止进料，或停机由人工卸渣，或降速用刮刀卸渣。如沉渣具有流动性，可在高速下用吸管排出。这种离心机的悬浮液处理量可达18米3/时,分离因数最大为1800，可用于处理固体颗粒粒度为0.001～5毫米、固液相密度差大于0.05千克/分米3和固相浓度小于10%的悬浮液。

如螺旋卸渣沉降离心机，有卧式（图2）和立式(图3) 两种结构。转鼓可以是锥筒形、圆筒形或锥筒 -圆筒组合形。锥筒的半锥角为5°～18°,常用7°～12°。转鼓直径为100～1400毫米，转鼓长度与直径之比为1.4～4.2。转鼓内的螺旋通过差速装置传动，以稍慢或稍快于转鼓的转速与转鼓同向旋转。转速差依沉渣性质和数量而定，一般为转鼓转速的0.6～4%。分离因数一般为1000～3000，最大可达6000。操作时，悬浮液由进料管加到螺旋内筒中，经加速后通过加料口进入转鼓。液体向转鼓大端流动，液体中的固体颗粒沉降到转鼓壁上，形成沉渣，被螺旋推向转鼓小端，经转鼓锥筒段脱水后至排渣口排出。澄清的分离液经螺旋通道由转鼓大端的溢流口排出。用于分离液-液-固混合液时，操作过程相同。密度不同的两种液体在转鼓内分离成轻、重液两层，经大端的轻、重液溢流口分别排出。螺旋离心机分离性能好，适应性较强,对进料浓度变化不敏感，操作温度可为-100～300℃；操作压力一般为常压,密闭型压力可从真空到 1×106 帕；悬浮液处理量可达0.4～60米3/时。适于处理颗粒粒度为 0.002～6毫米、固相浓度为1～50%、固液相密度差大于0.05千克/分米3的悬浮液。这种离心机也可用于不同密度和粒度的固体颗粒分级，如选矿中的分级。