一個(gè)顆粒要沉降，它必須置換出位于它下方等體積的溶液，這只有當(dāng)顆粒的質(zhì)量大于被置換出的液體的質(zhì)量時(shí)才能通過(guò)離心的手段達(dá)到，否則，在離心過(guò)程中顆粒將發(fā)生向上漂浮，而不是下沉。當(dāng)顆粒在運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論方向如何，它都要穿過(guò)溶劑分子，所產(chǎn)生的摩擦力總是與顆粒運(yùn)動(dòng)的方向相反。

摩擦力的大小與顆粒的運(yùn)動(dòng)速度成正比，并且受顆粒的大小、形狀及介質(zhì)性質(zhì)的影響：式中：

f為顆粒在濟(jì)劑中的摩擦系數(shù)。與顆粒的大小、形狀及介質(zhì)性質(zhì)相關(guān)；

v為顆粒的沉降速度。

由于離心力的存在，顆粒將加速運(yùn)動(dòng)直到摩擦力與離心力相等。在這種情況下，顆粒所受到的凈作用力為零，顆粒將以最大速度運(yùn)動(dòng)。

式中Mp和Ms分別為顆粒的質(zhì)量及等體積的溶劑的質(zhì)量。

上式中的Mp和Ms很難確定，為了建立分子大小與沉降系數(shù)之間的關(guān)系，引入了沉降系數(shù)這一新的概念。沉降系數(shù)定義為沉降速度與離心力的比率或單位離心場(chǎng)中顆粒的沉降速度，它以svedberg單位計(jì)算，1S＝1×10-13s.例如，核糖核酸酶A的沉降系數(shù)為1.85×10-13s，即可記作1.85S.

近年來(lái)，在生物化學(xué)、分子生物學(xué)及生物工程等書刊文獻(xiàn)中，對(duì)于某些大分子化合物，當(dāng)它們的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和分子量不很清楚時(shí)，常常用沉降系數(shù)這個(gè)概念去描述它們的大小。如核糖體RNA（rRNA）有30s亞基和50s亞基，這里的s就是沉降系數(shù)，現(xiàn)在多地用于生物大分子的分類，特別是核酸。