限外ろ過圧を用いて透析器と同じ構造をしたろ過器（ヘモフィルター）から、血液中の水分であるろ液を除去します。ろ液の中には水分と老廃物、電解質などが含まれています。除去したろ液の代わりに透析液と類似した成分からなる補充液を回路より血液内に注入します。補充液は血液中に直接注入するため、点滴する薬と同じくきれいな薬剤です。１回の治療でろ液として除去する量は、通常体重の1/3以上とされています。

血液透析と比べると体にたまった大きな物質の除去性能に優れていますが、小さな老廃物の除去は劣ります。また、血液透析と比べ血圧低下を起こしにくいため、透析困難症(血液透析によって血圧低下等を起こす患者さん)、緑内障、心臓に障害がある、透析アミロイド症などの患者さんの治療に向いています。