正常人尿液生成主要是通过肾小球的滤过和肾小管的重吸收及分泌功能。血液滤过就是模仿肾单位的这种滤过原理设计的，但没有肾小管的重吸收功能。治疗过程中需要补充大量的与细胞外液成分相似的液体，来替代肾小管的功能。血液滤过与血液透析的主要区别在于，血液滤过是通过对流的方式清除溶质，而血透是通过弥散的作用清除溶质。前者与正常肾小球清除溶质的原理相仿，清除中、小分子物质的能力相等，而血透对尿素、肌酐等小分子物质有较好的清除率，而对中分子物质的清除能力则较差。 
血液滤过的方法是将患者的动脉血引入到具有良好通透性并与肾小球滤过膜面积相当的半透膜滤器中，由于血液区和膜外间存在着跨膜压梯度，当血液通过滤过器时，血浆除蛋白质及细胞等有形成分外，水分和大部分中小分子物质均被滤出，以达到清除潴留于血中过多的水分和溶质的治疗目的。