将牛奶分离成乳脂(或稀奶油)和脱脂乳的机械。又称乳脂分离器。采用旋转滚筒的奶油分离机发明于19世纪80年代，中国于20世纪50年代开始生产。

这种机械借助离心力将乳脂从牛奶中分离出来，脱脂率达99％左右。常用的有手摇和电动两种（有些机型可手摇、电动两用）。其主要工作部件是分离钵（见图），由一组分离片构成，每个分离片的盘面上有几个0.4～0.45毫米的凸起,分离片之间保持均匀的间距。作业时,分离钵以6000～12000转／分的速度旋转，牛奶从中央管道进入，在离心力作用下，脱脂乳被甩向分离钵四周，沿钵盖内壁向上运动，从脱脂乳排出孔排出。乳脂或稀奶油则沿分离片表面逐渐上浮至中央管道外壁，从乳脂排出孔排出。乳脂排出孔上设有调节螺钉,用以调节稀奶油的含脂率。由于转速很高,分离钵必须精确平衡，在立轴中部需采用弹性支承。在手摇奶油分离机的摇把上,一般安装转速指示铃,当转速低于规定值时,每摇一周响铃一次,转速达规定值时，停止打铃,表示已达规定转速,防止机器超速运转。手摇、电动两用奶油分离机的生产率，一般为100～200升／小时，配用电动机的功率一般为180～250瓦。