重力沉降原理是一種利用地球引力場作用，使懸浮在流體中的固體顆粒因與流體的密度差異而下沉，進而與流體分離的過程。
在重力沉降中，當顆粒較大且氣流速度較小時，重力沉降的作用更為明顯。例如，在含塵氣體中，顆粒受重力作用而自然沉降，從而使顆粒污染物與氣體分離。通常在輸送氣體的管道中會置入一段擴大部分，這樣當氣流通過這個擴大部分時，由於截面突然增大而減速，一定粒徑的粒子就可以從氣流中沉澱下來。
此外，重力沉降也用於水處理中，通過自然力使懸浮在水中的雜質沉降到水底。具體來說，當一個液體中含有不同比重的物體時，這些物體受到的重力不同，因而向下的速度也就不同。密度大的物體沉降速度更快。