Vid hemodialys leds blodet från ett blodkärl på underarmen till den konstgjorda njuren, dialysatorn, och återförs till blodkärlen efter behandlingen (se bild). I dialysatorn avlägsnas de slaggprodukter från ämnesomsättningen som normalt utsöndras med urinen samt överskottsvatten. Varje behandling tar 4–5 timmar och patienten behöver 2–3 behandlingar per vecka.