Перед началом процедуры диализа пациента осматривает врач, измеряет артериальное давление, пульс и температуру. Затем пациенту ставят сосудистый доступ и подключают к диализному аппарату. В ходе процедуры ведут постоянное наблюдение за состоянием больного. По окончании гемодиализа на область установки катетера накладывают асептическую повязку.
Продолжительность и частоту сеансов врач определяет индивидуально для каждого пациента.

Аппараты для гемодиализа состоят из трех компонентов: устройства для подачи крови, устройства для приготовления и подачи диализирующего раствора и диализатора. Диализатор — основная часть аппарата. Важнейшим функциональным элементом его является полупроницаемая мембрана, которую изготовляют из естественных материалов на основе целлюлозы, или из синтетических материалов. Забираемая из артерии больного кровь пропускается через диализатор и находится с одной стороны от полупроницаемой мембраны, в то время как раствор, по своему электролитному составу аналогичный циркулирующей крови, накапливается с другой стороны от нее. Вода и содержащиеся в крови ненужные продукты жизнедеятельности организма и токсины фильтруются через эту мембрану. Белки, форменные элементы крови, бактерии и вещества с молекулярной массой более 30000 через мембрану не проходят.
Очищенная кровь затем возвращается в организм больного через вену.