血液透析的作用主要是清除体内毒素，维持水及电解质以及酸碱平衡。好处就是能脱去身体因为没有小便而滞留体内的多余水分，和因为肾功能衰竭而无法排除体外的毒素，但是也有一些大分子物质无法通过血液透析排出。

透析是指溶质从半透膜的一侧透过膜至另一侧的过程，任何天然的(如腹膜)或人造的半透膜，只要该膜含有使一定大小的溶质通过的孔径，那么这些溶质就可以通过弥散和对流从膜的一侧移动到膜的另一侧。人体内的“毒物”包括代谢产物、药物、外源性毒物，只要其原子量或分子量大小适当，就能够通过透析清除出体外。其基本原理是弥散和对流。弥散就是半透膜两侧液体各自所含溶质浓度梯度及它所形成的不同渗透浓度，溶质从浓度高的一侧通过半透膜向浓度低的一侧移动。对流也称超滤，是指溶质和溶剂因透析膜两侧的静水压和渗透压梯度的不同而跨膜转运的过程。