İlk kez 1944 yılında Hollandalı bir hekim olan Kolff tarafından yapılmıştır. Özel bir membran ile hastanın kanının makineler aracılığı ile temizlenmesi işlemidir. hemodiyaliz işleminin gerçekleşmesi için yeterli kan akımı sağlanmalı, bir membran ve hemodiyaliz makinesi sağlanmalıdır. Yeterli kan akımınının sağlanması için hastanın atar ve toplar damarı arasında bir pencere ( arteriyovenöz fistül ) yaratılmalı veya hastanın büyük bir toplar damarına geçici kateter konmalıdır.

Hemodiyaliz tedavisi hastanın böbrek yetmezliğinin şiddetine, yaptığı idrar miktarına bağlı olmak üzere haftada 2 – 3 kez 4 – 6 saat süre ile uygulanır. Yetersiz hemodiyaliz tedavisi hastada hasara ve ölümlere yol açabilir. Hemodiyaliz tedavisi genellikle hastanede veya bir hemodiyaliz ünitesinde uygulanır. Ancak uygun makine ve ekipmanla evde de uygulanabilir. Türkiye’de yaklaşık 45 bin hemodiyaliz hastası vardır.