Hemodiyaliz sürecinde, vücuttaki fazla su ve atık maddelerin kandan uzaklaştırılması için bir hemodiyalizör (yapay böbrek) cihazı kullanılır. Hastadan alınan kan hemodiyalizöre girer ve burada filtrelendikten sonra arındırılmış kan vücuda geri verilir. Tedavinin önemli bir adımı, diyaliz makinesine bağlantı için uygun bir vasküler erişim yolunun oluşturulmasıdır. Yeterli kan akışını sağlamak amacıyla, kateter, arteriyovenöz fistül veya greft gibi üç ana erişim yöntemi kullanılır. Hemodiyaliz tedavisi boyunca hastanın genel durumu yakından izlenir ve aylık kan test sonuçlarına göre tedavi seanslarının sıklığı belirlenir.