Katı maddelerden oluşan heterojen karışımları ayırmak için kullanılan yöntemlerden biri, bileşenlerin yoğunluk (özkütle) farkından yararlanmaktır. Yoğunluk, bir maddenin birim hacminin kütlesi olarak tanımlanır ve maddeler için ayırt edici bir fiziksel özelliktir. Farklı katı maddeler, aynı hacimde farklı kütlelere sahiptir; yani yoğunlukları farklıdır.

Bu deneyde, yoğunlukları birbirinden farklı olan üç katı madde (demir tozu, kum ve tahta talaşı) bir karışım halinde verilir ve bu maddelerin yoğunluk farkından yararlanılarak birbirinden ayrılması hedeflenir. Ayırma işleminin temel prensibi, maddelerin bir sıvı içerisindeki batma veya yüzme davranışlarıdır. Bir maddenin yoğunluğu, içine bırakıldığı sıvının yoğunluğundan büyükse dibe çöker; küçükse sıvı yüzeyinde yüzer; eşitse askıda kalır.

Bu deneyde kullanılan sıvı sudur ve suyun yoğunluğu yaklaşık 1 g/mL'dir. Karışımı oluşturan maddelerin yoğunlukları şu şekildedir: Demir tozunun yoğunluğu yaklaşık 7.8 g/mL'dir ve sudan çok daha büyük olduğu için dibe çöker. Kumun yoğunluğu yaklaşık 2.6 g/mL'dir ve yine sudan büyük olduğu için dibe çöker. Tahta talaşının yoğunluğu ise yaklaşık 0.6 g/mL'dir ve sudan küçük olduğu için suyun yüzeyinde yüzer.

Bu üç farklı yoğunluk özelliğinden yararlanılarak şu yol izlenir: Karışım su ile karıştırıldığında, yoğunluğu sudan küçük olan tahta talaşı yüzeye çıkar ve spatül veya baget yardımıyla toplanarak uzaklaştırılır. Yoğunluğu sudan büyük olan demir tozu ve kum ise dibe çöker. Bu iki maddeyi birbirinden ayırmak için ise mıknatıs kullanılır; demir tozu manyetik özellik gösterdiğinden mıknatısla çekilerek karışımdan ayrılır. Geriye kalan katı madde ise kumdur.