血液透析，是凈化腎臟無法正常工作的人的血液的過程。這種類型的透析實現了當腎臟處于腎衰竭狀態時，體外清除血液中的肌酐和尿素等廢物和游離水。血液透析是三種腎臟替代療法之一（另外兩種是腎移植和腹膜透析）。血液成分（如血漿或細胞）的體外分離的另一種方法是單采。

血液透析可以是門診或住院治療。常規血液透析在透析門診設施中進行，可以是醫院的專用房間，也可以是專門的獨立診所。在家進行血液透析的頻率較低。診所的透析治療由護士和技術人員組成的專業人員發起和管理；在家中的透析治療可以自行發起和管理，也可以在受過訓練的助手（通常是家庭成員）的協助下共同完成。

血液透析是急需透析患者的腎臟替代療法的選擇，也有不少患者作為維持治療。它提供出色、快速的溶質清除。

一個腎臟病需要血液透析時（醫學腎病專科）決定并為透析治療的各種參數。這些包括頻率（每周治療多少次）、每次治療的長度、血液和透析液的流速以及透析器的大小。透析液的組成有時也會根據鈉、鉀和碳酸氫鹽的水平進行調整。一般來說，一個人的體型越大，他/她需要的透析就越多。在北美和英國,通常每周進行3次3-4小時的治療（對于較大的患者，有時長達5小時）是典型的。每周兩次的療程僅限于有大量殘余腎功能的患者。通常每周為較大的患者以及有液體超負荷問題的患者開四節課。最后，人們對短期每日家庭血液透析的興趣日益濃厚，即每周5-7次，每次1.5-4小時的療程，通常是在家中進行。夜間透析也引起了人們的興趣，這包括為患者透析，通常是在家里，每晚8-10小時，每周3-6晚。美國的少數透析單位也提供每周3-4次的夜間中心透析。

血液透析分為三種類型：常規血液透析、每日血液透析和夜間血液透析。以下是渥太華醫院手冊的改編和摘要。

傳統的血液透析通常每周進行3次，每次治療約3至4小時（對于較大的患者有時為5小時），在此期間患者的血液以200至400毫升/分鐘的速度通過管子抽出。該管連接到插入透析瘺或移植物中的15、16或17號針頭，或連接到透析導管的一個端口.然后將血液泵送通過透析器，然后處理過的血液通過另一根管子（連接到第二個針頭或端口）泵回患者的血流中。在手術過程中，會密切監測患者的血壓，如果血壓變低，或者患者出現任何其他低血容量跡象，例如惡心，透析服務員可以通過機器注入額外的液體。在治療過程中，患者的全血量（約5000毫升）每15分鐘在機器中循環一次。在此過程中，透析患者會接觸到相當于普通人一周的水。

每日血液透析通常由在家進行透析的患者使用。它壓力較小（更溫和），但確實需要更頻繁的訪問。這對于導管來說很簡單，但對于瘺管或移植物來說問題更多。“扣眼技術”可用于需要頻繁訪問的瘺管。每日血液透析通常每周6天進行2小時。

夜間血液透析的過程類似于傳統的血液透析，不同之處在于它每周進行三到六個晚上，并且在患者睡覺時每次治療六到十個小時。