在重力作用下的自然沉降分離是簡單并且常用的分離方法。它是利用懸浮雜質與油脂的相對密度不同，在自然靜置狀態下，使懸浮雜質從油中沉降下來而與油脂分離。

重力沉降的分離效率比較低，只適用于粗油中大顆粒懸浮雜質的分離，以及油脂水化脫膠和堿煉脫酸過程中脫粒或者皂粒的分離。

懸浮于油脂中的單一顆粒，或者顆粒群充分地分散，以致于顆粒不致引起碰撞或者接觸的情況下的沉降過程，稱之為自由沉降過程。實際上，油脂懸浮體系中的顆粒形狀往往是不規則的，球形度越小的顆粒，其阻力系數越大，因而實際沉降速率遠小于理論值。此外，顆粒沉降速率受到體系中顆粒濃度的影響，濃度增大時，顆粒的下沉和流體的向上置換，會發成流體動力作用的相互影響，或者發生顆粒間的相互碰撞，顆粒的沉降受到干擾，由此也會使得其實際沉降速率遠遠小于理論值。

顆粒的沉降速率與其直徑、固液相相對密度成正比，與體系黏度成反比。由于油脂懸浮題中微細粒子的直徑以及其與油脂的相對密度差均很小，而且體系的黏度較大，因而沉降過程是很緩慢的。為了提高沉降速率，可以采用凝聚和降低體系黏度的方法。體系溫度升高可以降低油脂黏度，從而有利于顆粒的沉降，但是體系溫度的升高以不超過顆粒凝聚的臨界溫度為限度。一般維持沉降分離的溫度在80攝氏度左右。向油中添加電解質以及加水，可以促使懸浮物凝聚或者吸水膨脹后相對密度增加，從而提高沉降分離的速率。