Les persones amb insuficiència renal que entren en programa d'hemodiàlisi tenen una funció inferior al 10% de la funció normal. Amb xifres superiors de funció, generalment no és necessària l'hemodiàlisi.
Cal practicar l'hemodiàlisi de forma periòdica, en sessions d'unes quatre hores i generalment tres cops per setmana, tot i que la durada i la freqüència depenen de cada pacient i de cada circumstància.
El fonament de l'hemodiàlisi és biofísic, en el sentit que la sang quan passa per un filtre, intercanvia substàncies amb el líquid que hi ha present a l'altra banda del filtre i que és mogut en circulació per una màquina. Per a l'intercanvi, la sang s'allibera de la urea, del potassi, del fòsfor, i de diferents substàncies que s'acumulen pel dèficit del funcionament renal. El pas de les substàncies a través de la membrana es fa en part espontàniament, per què hi ha diferents concentracions de les diferents substàncies i la tendència és a igualar-se, i també per mitjà de canvis en la pressió que exerceix la màquina d'hemodiàlisi.
Possibles complicacions de l'hemodiàlisi, són la infecció del catèter o l'esgotament dels accessos vasculars en pacients que estan durant anys amb hemodiàlisi.
Tot que l'hemodiàlisi pot durar anys, generalment és un pas intermedi entre la insuficiència renal i el trasplantament.