O sangue é bombeado do corpo do paciente e posto a circular num filtro formado por vários tubos interligados. Nestes tubos, o sangue apenas está separado de uma solução de diálise por uma membrana semipermeável, o que permite trocas de substâncias entre os dois líquidos. Os resíduos tóxicos do sangue difundem-se para a solução, que, a seguir, é retirada do filtro e substituída por nova solução. O sangue filtrado é devolvido ao corpo do paciente.