旋转产生的离心力：当离心机启动后，转子在高速旋转过程中会对样品施加离心力。离心力是一种虚拟力，它是由于物体在旋转参考系中出现的惯性效应。在离心机中，这个力将样品中的颗粒推向离心管的外侧。

颗粒沉降：在离心力的作用下，样品中的颗粒会根据其质量和密度不同而以不同的速度沉降。一般来说，密度大、质量大的颗粒沉降得更快，而密度小、质量小的颗粒沉降得慢。

分离效果：由于颗粒的沉降速度不同，经过一段时间的离心后，不同密度的颗粒会在离心管中形成不同的层次，从而实现分离。

保持低温：冷冻离心机在离心过程中通过制冷系统来维持低温环境。这是因为许多生物样品在高温下容易失活或降解，低温可以保持样品的生物活性。

制冷系统：制冷系统通常包括压缩机组、冷凝器、蒸发器等部件。制冷剂在系统中循环，通过吸收热量来降低离心室的温度。

温度控制：现代冷冻离心机通常配备有精确的温度控制系统，可以实时监测并调整离心过程中的温度，确保样品在所需的低温环境中处理。

结合离心力和温度控制，冷冻离心机能够实现以下功能：

分离纯化：通过离心力将混合物中的不同成分分离出来。

保持活性：通过低温环境保持样品的生物活性，避免高温导致的失活或降解。