斯托克斯定律的應用受到兩點限制:

1.限制涉及濃度的影響，適用的濃度應該非常低，要保證沉降顆粒的行為不受任何相鄰顆粒存在的影響；

2.限制是顆粒雷諾數必須小于0.2。如果這些條件能滿足，沉降過程通常稱為“自由沉降”，其沉降終速可用式（3-15）進行可靠的預測。用于顆粒粒徑分析的許多裝置都用到斯托克斯定律，其中一個例子便是如圖3-3所示的安德生吸液管。

自由沉降的跡象可以從圖3-3中觀察到，包括：在懸浮液中沉降固相與上部液相之間沒有明顯的界面（即渾濁的懸浮液隨著時間延長而慢慢變清），在容器的底部可以觀察到沉淀物層如果濃度的影響非常顯著，則沉降行為不能用上述方法進行描述，而需要尋求其他途徑。當顆粒雷諾數大于0. 2時，需要求解將阻力用上述牛頓定律表示的力平衡方程，而且因阻力系數與沉降速度的相互關系需通過雷諾數聯系起來而變得復雜。