冷冻离心机的核心功能在于利用离心力与低温环境的协同作用，实现混合物的高效分离。当转子高速旋转时，样品中的颗粒因密度差异受到不同大小的离心力作用，密度较大的颗粒（如细胞碎片、沉淀物）会向转子外缘移动，而密度较小的颗粒（如蛋白质、核酸）则留在靠近转轴的位置。这一过程不仅加速了沉降速度，还能将微小颗粒从溶液中分离，分离效果远优于自然沉降。
  冷冻离心机的操作需兼顾安全性与效率，任何疏忽都可能导致设备损坏或实验失败。首先，样品准备是关键。离心管需对称放置，且重量误差不超过0.1克，以避免转子不平衡引发的震动或损坏。若一侧离心管装入2毫升样品，另一侧需用等质量的水替代，确保转子旋转时的稳定性。此外，离心管的选择也需谨慎，劣质或老化的离心管可能因强度不足而破裂，导致样品泄漏或污染设备。
  温度控制是另一重要环节。使用冷冻功能前，需先预冷腔体至设定温度，再放入样品。若需在4℃下离心，应提前开启制冷系统，待温度稳定后再启动转子。这一步骤可避免样品因温度波动而受损，同时提高分离效率。离心过程中，实验者不得离开现场，需密切观察设备运行状态。若听到异常噪音或闻到异味，应立即停机检查，防止故障扩大。
  离心结束后，需按规范操作取出样品。关闭电源，待转子完全停止后再打开机盖，避免因转子未停稳导致样品溅出或人员受伤。取出离心管后，需及时清理转子和腔体，防止残留样品腐蚀设备。使用硫酸铵等高盐溶液后，需用清水冲洗转子，并擦干水分，避免盐结晶损伤金属部件。
  冷冻离心机的维护保养需定期进行，以确保设备性能稳定。日常清洁是基础，每次使用后需擦拭腔体和转子，清除残留样品和水分；转子是离心机的核心部件，其寿命直接影响设备性能。每次使用后，需用中性洗涤剂清洗转子，并擦干水分。若需高温灭菌，温度不得超过121℃，时长不超过20分钟，避免转子因热胀冷缩而变形。