血液凈化是利用半透膜的原理將患者血液與透析液同時引進濾器，濾器是圓柱形物體俗稱罐子，里面大小、不同孔徑和物質組成的半透膜，濾器的不同決定著不同的治療效果。半透膜一面是患者的血液，一面是模擬人體生理環境人工配成的透析液，含有人體需要的酸堿物質、電解質比如鈉、鉀、鈣、鎂還有葡萄糖等，人體所含有成分的濃度可以根據患者的病情來調節而不是一成不變的。二者在透析膜的兩側呈反方向流動，憑借著半透膜兩側的溶度梯度、滲透濃度、水壓濃度，通過彌散、對流、吸附來清除毒素，是溶質清除的原理，同時根據所需要調節酸堿物質電解質的濃度，從而補充需要的物質糾正電解質酸堿平衡的紊亂，還可以通過超濾和滲透清除體內多余水分，就是血液凈化的原理。