沉降平衡法是一種超離心沉降法，它利用較低速度的離心場來測定相對分子質量。在沉降平衡法中，當離心開始時，分子顆粒會發生沉降，由於沉降造成的濃度梯度會產生擴散作用，擴散力的作用方向與離心力相反。當淨離心力與擴散力達到平衡時，離心池會達到一個恆定的濃度梯度，這種狀態稱為沉降平衡。通過分析平衡時的濃度分布，可以計算出溶質的分子量。
沉降平衡法的原理是基於顆粒在懸浮體系中以恆定速度沉降，此時顆粒所受的重力（或所受的離心力）、所受的浮力和黏滯阻力三者達到平衡。黏滯力服從斯托克斯定律，而沉降速度與粒度大小的平方成正比。這種方法適用於10nm至20μm的顆粒。