Ahhoz, hogy a mikroműanyagokat a mintában lévő homoktól, üledéktől elválasszák, sűrűségkülönbségen alapuló szeparációt alkalmaznak. A mintához meghatározott sűrűségű, általában telített sóoldatot adnak, és meghatározott ideig rázzák, keverik, majd hagyják ülepedni. Az üledéknél kisebb sűrűségű mikroműanyagok a felszínen lebegnek, míg az üledék a tartály alján gyűlik össze. A mikroműanyagok a felülúszóból szűréssel visszanyerhetők. Leggyakrabban a NaCl telített vizes oldatát használják. A NaCl olcsó, könnyen hozzáférhető, és nem környezetszennyező, de telített oldatának sűrűsége (1,202 g/cm3) nem elegendő minden polimer, így a nagyobb sűrűségű polimerek (PVC, PET, PU) elválasztásához. Ezekhez nagyobb sűrűségű sóoldatra van szükség [173], [196]. A nagy sűrűségű sóoldatok, azonban más zavaró anyagokat is fenntarthatnak [179]. A nagyobb sűrűségű polimerek lebegtetéséhez NaI- (telített oldatának sűrűsége 1,8 g/cm3) és a ZnCl2- (telített oldatának sűrűsége 1,5–1,7 g/cm3) oldatok alkalmasabbak, de hátrányuk, hogy a környezetre ártalmasok és drágábbak is, mint a NaCl [187]. A ZnCl2 további hátránya lehet, hogy a teljesen telített oldat készítéséhez sav hozzáadására lehet szükség, ami a műanyagokat károsíthatja [197]. A NaI-oldat esetében pedig figyelembe kell venni, hogy a cellulóz anyagú szűrőkkel reakcióba lép, feketére színezi azokat, ami vizuális azonosításkor hátrány [180]. A kálium-jodid, a lítium-metavolframát, a nátrium-polivolframát (SPT, oldatának maximális sűrűsége 3,1 g/cm3) kevésbé toxikusok, mint az előbbiek, viszont drágábbak azoknál [50], [189], [198]. CaCl2-oldatot is használtak sűrűségszeparációra, viszont a kétértékű Ca2+-ionok aggregátumokat képezhetnek a szerves anyaggal, ami szintén zavarja a későbbi mérést [197], [199]. Az extrakció hatékonysága növelhető ismételt extrakcióval (2-3 lépcsős extrakció), felületaktív anyag hozzáadásával vagy műszeres szeparátor alkalmazásával [172], [177], [200]. Egy újabb módszer szerint egy csepp olívaolajat tesznek a sóoldathoz, ami javítja az extrakciót, mert a mikroműanyagok összegyűlnek az olajban, és nem az üveg falához tapadnak ki [201].