Diyaliz tüpü, üre gibi küçük moleküllerin geçmesine izin verirken proteinler gibi daha büyük molekülleri bloke eden yarı geçirgen bir zardan yapılmıştır. Bu, diğer önemli maddeleri uzaklaştırmadan ürenin kandan uzaklaştırılmasını sağlar.
Difüzyon hızı, konsantrasyon gradyanı, sıcaklık ve membranın yüzey alanı gibi bir dizi faktöre bağlıdır. Diyalizde konsantrasyon gradyanı, kan ve diyaliz sıvısı arasındaki üre konsantrasyonu farkıyla oluşturulur. Hastayı rahat ettirecek şekilde sıcaklık kontrol edilir ve çok sayıda küçük tüp kullanılarak membranın yüzey alanı maksimuma çıkarılır.
Bu prensipleri kullanarak diyaliz, böbrek yetmezliği olan hastaların kanından üre ve diğer atık ürünleri etkili bir şekilde uzaklaştırabilir.