Ультрацентрифу́га — прибор для изучения седиментации, для разделения частиц менее 100 нм (коллоидов, субклеточных частиц, макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов, синтетических полимеров), взвешенных или растворенных в жидкости. Разделение достигается вращением ротора, создающего центробежное поле с ускорением, в сотни тысяч раз превышающим ускорение силы тяжести. По назначению и конструкции ультрацентрифуги подразделяются на препаративные, аналитические, препаративно-аналитические. Препаративные ультрацентрифуги снабжены угловыми роторами с гнездами для цилиндрических пробирок, стаканов, бутылок, наклоненных под углом 20-40° к вертикальной оси ротора, или бакетными роторами со стаканами, поворачивающимися на 90° при вращении. Существуют также зональные и проточные роторы с одной большой внутренней полостью для фракционируемой жидкости. Препаративные ультрацентрифуги используются для выделения отдельных компонентов из сложных смесей. Аналитические ультрацентрифуги снабжены роторами со сквозными цилиндрическими гнездами, в которые помещены специальные прозрачные кюветы для исследуемых растворов или суспензий. Процесс перераспределения частиц в них можно наблюдать непосредственно при вращении ротора с помощью специальных оптических систем (рефрактометрических, абсорбционных). Аналитические модели ультрацентрифуг соединяются с компьютерами, производящими автоматическую обработку экспериментальных данных.
Первая ультрацентрифуга, предназначенная для изучения движения частиц, невидимых в световой микроскоп, была создана шведским ученым Т. Сведбергом в 1923 году (публикация в 1924). В первой ультрацентрифуге Сведберга достигались центробежные ускорения до 5 тысяч g. Она имела абсорбционную оптическую систему и использовалась для изучения движения частиц золота диаметром около 5 нм. В 1926 году Сведберг сконструировал высокоскоростную ультрацентрифугу (41000 об/мин, ускорения — до 100 тысяч g), с помощью которой проводились аналитические исследования белков в растворах (в частности, гемоглобина). В 1939 году Сведбергом была создана аналитическая ультрацентрифуга со стальным ротором (65000 об/мин). Позднее лабораторные ультрацентрифуги стали снабжать электрическими приводами и алюминиевыми или титановыми роторами. В специальных ультрацентрифугах создаются центробежные ускорения свыше 1 млн. g.