離心分離機是利用離心力，分離液體與固體顆粒，液體與液體的混合物中各組成部分的機械設備，又稱離心機或脫水機。

離心分離機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開；或將乳濁液中兩種密度不同，又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油)；它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物，例如濃縮、分離氣態六氟化鈾；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點，有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。離心分離機大量應用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。

在古代，人們用繩索的一端系住陶罐，手握繩索的另一端，旋轉甩動陶罐，產生離心力擠壓出陶罐中漿果的汁液，這就是離心分離原理的早期應用。

工業離心機誕生于歐洲，比如19世紀中葉，先后出現紡織品脫水用的三足式離心機，和制糖廠分離結晶砂糖用的上懸式離心機。這些早的離心機都是間歇操作和人工排渣的。

由于卸渣機構的改進，20世紀30年代出現了連續操作的離心機，間歇操作離心機也因實現了自動控制而發展。

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