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(shù)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(shù)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(shù)與沉降速度的相互關系需通過雷諾數(shù)聯(lián)系起來而變得復雜。