Étant donné que la densité des milieux utilisés dans la séparation par milieux denses ne peut pas être très élevée et que la granulométrie des matières premières est grossière, cette technique est principalement employée comme procédé de présélection lors du traitement de minerais métalliques denses, afin d'éliminer la gangue à faible densité ou la roche enrobante mélangées au cours du processus d'extraction. Par exemple, les minerais tels que le minerai de plomb-zinc et le minerai de cuivre-soufre, dans lesquels les minéraux utiles sont agrégés, produisent une grande quantité de gangue isolée après un concassage modéré. La séparation par milieux denses permet d’éliminer cette gangue, l’empêchant ainsi d’entrer dans le processus de broyage. La roche enrobante mélangée au minerai de fer faiblement magnétique et au minerai de manganèse peut également être éliminée à l’aide de la séparation par milieux denses (remarque : la roche stérile mélangée à la magnétite est principalement éliminée à l’aide de séparateurs magnétiques, et non par milieux denses). La séparation par milieux denses est également utilisée dans l’enrichissement des minerais de métaux rares de faible teneur et des minerais non métalliques. De plus, dans les installations de préparation du charbon, la séparation par milieux denses sert à séparer les briquettes du charbon en morceaux.

La mise en œuvre de la séparation par milieux denses nécessite que les particules minérales à séparer présentent des limites inférieure et supérieure de taille appropriées.

Étant donné que les très petites particules minérales, en particulier celles dont la densité est proche de celle du milieu dense, présentent des vitesses de sédimentation très faibles, le processus de séparation est lent et l’efficacité de la séparation s’en trouve considérablement réduite. Par conséquent, dans la production industrielle, afin de garantir une vitesse de séparation rapide et une grande précision, la taille minimale des particules est limitée ; celles-ci ne peuvent pas être trop petites. C’est pourquoi les particules fines sont souvent éliminées par criblage avant la séparation par milieux denses. Actuellement, la limite inférieure de taille des particules pour la séparation par milieux denses des minerais métalliques est généralement de 2 à 3 mm. Si l’on utilise un hydrocyclone à milieux denses, cette limite inférieure peut être abaissée de 0,5 mm.

La taille maximale des particules d'alimentation est principalement déterminée par les conditions de l'installation et les caractéristiques de dispersion du minerai. Pour l'enrichissement des minerais métalliques, elle est généralement comprise entre 70 et 100 mm. La séparation par milieux denses est actuellement couramment utilisée pour traiter les minerais présentant une dispersion à gros grains ou agrégée.

La séparation par milieux denses permet d'éliminer une grande quantité de gangue, ce qui réduit considérablement la quantité de minerai entrant dans l'étape suivante du traitement, augmentant ainsi la capacité de production du concentrateur et permettant de réaliser des économies. En raison de ces avantages, la séparation par milieux denses est souvent utilisée comme procédé de présélection dans les concentrateurs de minerais métalliques.