W trakcie hemodializy najważniejsze procesy zachodzą między krwią pacjenta a dializatem, przy bezpośrednim udziale błony dializacyjnej. Krew pacjenta przepływa po jednej stronie błony dializacyjnej, natomiast po drugiej stronie, w przeciwnym kierunku, przepływa płyn dializacyjny. W tym czasie między krwią a dializatem, przy udziale półprzepuszczalnej błony dializacyjnej, zachodzi dyfuzja, filtracja, osmoza oraz procesy konwekcji – procesy te mogą zachodzić dzięki różnicom w stężeniach, ciśnieniu hydrostatycznym, ciśnieniu osmotycznym oraz prędkościach przepływu.

Dializat składa się z oczyszczonej wody oraz rozpuszczonych w niej substancji. Z wyjątkiem glukozy wszystkie rozpuszczone w wodzie substancje to elektrolity, a ich stężenie (z wyjątkiem stężenia jonów potasu oraz substancji buforowej) jest bardzo zbliżone do stężenia elektrolitów obecnych we krwi. Dializat reguluje równowagę wodno-elektrolitową oraz kwasowo-zasadową we krwi dializowanego chorego i usuwa
z niej toksyczne produkty przemiany materii.

Dializat jest przygotowywany automatycznie w urządzeniu dializacyjnym w procesie ciągłego mieszania
w stałym stosunku koncentratu do hemodializy oraz oczyszczonej wody.