透析疗法主要是利用物理学中的弥散和对流的原理。血液透析包括常规血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种方法,常规血液透析是将患者血液(含高浓度尿毒症毒素)和透析液(不含尿毒症毒素)同时引入透析器(两者流动方向相反),透析器由上万根空心纤维捆扎而成,空心纤维的壁是一种半透膜,膜上有许多小孔,血液在空心纤维内流动,透析液在纤维外反向流动,在膜内外浓度差的作用下,血液中高浓度的小分子毒素、钾离子等通过膜上的小孔弥散到透析液中而被清除。
再在透析液侧施加适当的负压,在跨膜压的作用下,水分也可通过半透膜被清除出体外,透析液中的钙离子、碱基等小分子物质则通过半透膜进入血液。