轉鼓內裝有一疊錐形碟片，用離心沉降法分離乳濁液和低濃度懸浮液組分的離心分離機。碟式分離機可在密閉、高溫、低溫、加壓和真空等條件下操作，用于從牛奶中提取奶油和果汁、啤酒、動植物油、變壓器油等的凈化，以及酵母濃縮和從動物血漿中提取血清等。
分離懸浮液時（圖1a），懸浮液由中心進料管進入轉鼓，從碟片束外緣經碟片間隙向碟片內緣流動。因受離心力作用，固體顆粒在隨液體流動的同時沉降到各碟片的內表面，再向碟片外緣滑動， 沉積到鼓壁上。已澄清的液體向轉鼓中心方向聚集,經溢流口或向心泵排出。分離乳濁液時(圖1b),乳濁液經碟片束上的進料孔進入各碟片間隙，按密度不同分為重液和輕液，重液沿碟片內表面向轉鼓壁流動，輕液向中心流動，經溢流口和向心泵分別排出。進料孔位置應在重液層與輕液層的交界處。此處稱為中性層,其半徑
   ，式中k為重液與輕液的密度比，R1和R2 分別為重液和輕液的排出口半徑。進料孔與中性層不重合時，排出的重液或輕液就不純凈，此時可改變重液或輕液排出口半徑來調整中性層位置。由于轉鼓內的液體被碟片束分為許多薄層，分離在薄層內進行，離心沉降的距離很短，顯著提高了分離速度。碟式分離機的分離因數較高,達4000～10000，并因轉鼓內的碟片數量多，顯著擴大了沉降面積，分離效率較高。