L'hémodialyse est la forme la plus commune de la dialyse. Elle consiste étant reliée à une machine de dialyse, parfois appelé un rein artificiel, où le sang du patient est extrait à partir de leur corps, passé à travers la machine, nettoyé et retourné. Le procédé utilise un liquide appelé dialysat pour enlever les déchets du sang. Tant le sang et le dialysat est pompé à travers la machine. Le sang ne touche jamais le dialysat. On fait passer les déchets à partir du sang vers le dialysat à travers une série de membranes à l'intérieur de la machine. Le dialysat élimine les déchets et les retours de sang propres à l'organisme.