Die Hämodialyse ist das am häufigsten Verwendete Dialyse-Verfahren, bei dem das Blut außerhalb des Patienten in einer Maschine gereinigt wird. Dabei wird das Blut an einer teildurchlässigen Membran entlang geleitet, auf deren anderer Seite eine Spülflüssigkeit fließt, die überschüssige Salze und Giftstoffe aufnimmt. Da dieser Stoffaustausch ein selbstständig ablaufender physikalischer Vorgang ist (Diffusion), dauert die Reinigung des Blutes einige Stunden. Entnahme des Blutes beim Patienten und Rückführung erfolgen über einen künstlichen Zugang (Shunt).

Im Gegensatz zu diesem externen Dialyseverfahren gibt es auch die Peritonealdialyse. Hierbei wird als teildurchlässige Membran für die Entgiftung das Bauchfell (Peritoneum) genutzt. Mit einem Katheter wird die Spülflüssigkeit in den Bauchraum eingebracht, die über das gut durchblutete Bauchfell Giftstoffe aufnimmt und später wieder abgelassen wird.