一個顆粒要沉降，它必須置換出位于它下方等體積的溶液，這只有當顆粒的質量大于被置換出的液體的質量時才能通過離心的手段達到，否則，在離心過程中顆粒將發生向上漂浮，而不是下沉。當顆粒在運動時，不論方向如何，它都要穿過溶劑分子，所產生的摩擦力總是與顆粒運動的方向相反。

　　摩擦力的大小與顆粒的運動速度成正比，并且受顆粒的大小、形狀及介質性質的影響：式中：

　　f為顆粒在濟劑中的摩擦系數。與顆粒的大小、形狀及介質性質相關；

　　v為顆粒的沉降速度。

　　由于離心力的存在，顆粒將加速運動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動。

　　式中Mp和Ms分別為顆粒的質量及等體積的溶劑的質量。

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

　　近年來，在生物化學、分子生物學及生物工程等書刊文獻中，對于某些大分子化合物，當它們的詳細結構和分子量不很清楚時，常常用沉降系數這個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，現在多地用于生物大分子的分類，特別是核酸。