Blodet förs ut ur kroppen via en nål, t ex i underarmen, genom ett filter och tillbaka genom en annan nål. Vanligtvis tar detta fyra till fem timmar. För att kunna göra behandlingen behöver man ett kraftigt blodkärl. Därför opererar man samman en ven i underarmen med en pulsåder, det kallas för fistel.
Hemodialys renar blodet effektivt men det är också en ansträngande behandling. Mellan varje behandling samlas överskottsväska och avfallsprodukter i kroppen och man får därför vissa restriktioner om vad man kan äta och dricka. Det är också viktigt att vara noga med hygienen runt fisteln.