高速碟式分离离心机的转鼓装在立轴上，转鼓内装有多片互相保持一定间距的锥形碟片。物料从转鼓底部的进料口进入高速旋转的转鼓，当物料流过碟片之间的间隙时，在离心力作用下，较重的固相物料向上层碟片的下表面运动，沉降到上层碟片的下表面上形成沉渣层，沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟片，积聚在转鼓内直径最大的部位，经排渣口排出机外。较轻的液相物料沿下层碟片的上表面向转鼓的轴线流动，经转鼓上部的排液口排出机外。从而实现物料的分离。
高速碟式分离离心机分离因数大，物料在碟片间呈薄层流动而分离，沉降距离短，沉降面积大，减少了液体扰动，分离效果好。高速碟式分离离心机主要用于比重差小、固体颗粒小和固体含量少的物料分离。