Aquesta tècnica de d'ultracentrifugació s'empra per separar molècules àcids nucleics amb el mateix coeficient de sedimentació (S) segons la seva densitat de flotació. Generalment, en aquest procediment s'utilitzen solucions molt concentrades de sals de cesi (clorur de cesi o sulfat de cesi), en les que s'introdueix la barreja de DNA. Seguidament s'inicia un procés de ultracentrifugació prolongat (de dos a tres dies de duració). Durant la ultracentrifugació prolongada, els ions de cesi es dirigeixen lentament al fons del tub formant d'aquesta manera un gradient de densitat continu en tota la columna de líquid. Posteriorment el gradient s'estabilitza per la tendència natural de difusió dels ions. A mesura que es forma aquest gradient, les molècules individuals de DNA es mouen per flotació fins que arriben a una posició amb una densitat de flotació equivalent a la pròpia, en la qual s'aturen. Aquesta tècnica permet separar molècules de DNA amb diferent composició de [[bases nitrogenades]] per tant d'àcids nucleics.
