Prinsip hemodialisis adalah dengan menerapkan proses osmosis dan ultrafiltrasi pada ginjal buatan untuk membuang sisa-sisa metabolisme daripada tubuh.Darah yang dipam keluar dari tubuh dialirkan masuk ke dalam mesin dialiser yang berfungsi sebagai ginjal buatan untuk proses penyingkiran sisa-sisa toksik melalui proses difusi dan ultrafiltrasi oleh cairan khusus untuk dialisis. Tekanan di dalam ruang dialisat yang lebih rendah daripada tekanan dalam darah menyebabkan cairan, sisa-sisa metabolik serta sisa-sisa toksik di dalam darah disingkirkan melalui selaput dan masuk ke dalam dialisat. Proses hemodialisis melibatkan penyingkiran zat terlarut melalui suatu membrane semipermeable. Penyingkiran cecair(ultrafiltrationTeks condong) dilakukan dengan mengubah tekanan hidrostatik bahagian dialysate, menyebabkan cecair dan beberapa zat terlarut untuk bergerak merentasi membran di sepanjang cerun tekanan yang diwujudkan. Molekul zat terlarut dalam darah akan berpindah ke dalam dialisat setiap kali molekul zat terlarut mengalir melalui membran semipermiable. Setelah darah dibersihkan, darah dialirkan kembali ke dalam tubuh.