Ultracentrifugace je metoda pro separaci a studium makromolekulárních sloučenin, virů a subcelulárních částic pomocí ultracentrifugy .
Metoda spočívá v umístění proteinů v centrifugační zkumavce do rotoru ultracentrifugy. Když se rotor otáčí, rychlost sedimentace proteinů je úměrná jejich molekulové hmotnosti: těžší proteiny tvoří frakce umístěné blíže ke dnu kyvety, lehčí - k povrchu.
Myšlenku ultracentrifugace navrhl A. V. Dumansky v roce 1913, ale rozvoj moderní teorie sedimentační analýzy byl možný až poté, co T. Svedberg navrhl v roce 1926 vysokorychlostní ultracentrifugu.