O fracionamento celular separa os componentes de uma célula para estudo. O tecido é homogeneizado — as células são rompidas num tampão frio e isotônico, por trituração ou cisalhamento, deixando as organelas intactas — e o homogeneizado é submetido à centrifugação diferencial: uma série de centrifugações de força e duração crescentes, cada uma das quais sedimenta as partículas maiores e mais densas que ainda restam em suspensão. Cada fração é identificada pela aparência ao microscópio eletrônico e pelas enzimas marcadoras, atividades que se sabe residirem em um único compartimento.