一个颗粒要沉降，它必须置换出位于它下方等体积的溶液，这只有当颗粒的质量大于被置换出的液体的质量时才能通过离心的手段达到，否则，在离心过程中颗粒将发生向上漂浮，而不是下沉。当颗粒在运动时，不论方向如何，它都要穿过溶剂分子，所产生的摩擦力总是与颗粒运动的方向相反。

　　摩擦力的大小与颗粒的运动速度成正比，并且受颗粒的大小、形状及介质性质的影响：式中：

　　f为颗粒在济剂中的摩擦系数。与颗粒的大小、形状及介质性质相关；

　　v为颗粒的沉降速度。

　　由于离心力的存在，颗粒将加速运动直到摩擦力与离心力相等。在这种情况下，颗粒所受到的净作用力为零，颗粒将以最大速度运动。

　　式中Mp和Ms分别为颗粒的质量及等体积的溶剂的质量。

　　上式中的Mp和Ms很难确定，为了建立分子大小与沉降系数之间的关系，引入了沉降系数这一新的概念。沉降系数定义为沉降速度与离心力的比率或单位离心场中颗粒的沉降速度，它以svedberg单位计算，1S＝1×10-13s.例如，核糖核酸酶A的沉降系数为1.85×10-13s，即可记作1.85S.

　　近年来，在生物化学、分子生物学及生物工程等书刊文献中，对于某些大分子化合物，当它们的详细结构和分子量不很清楚时，常常用沉降系数这个概念去描述它们的大小。如核糖体RNA（rRNA）有30s亚基和50s亚基，这里的s就是沉降系数，现在多地用于生物大分子的分类，特别是核酸。