Hemodialisis dan dialisis peritoneal saat ini merupakan terapi pengganti ginjal yang paling banyak digunakan untuk sebagian besar pasien uremia. Pada pasien dengan komplikasi ekstra-renal yang terkontrol dengan baik, pasien uremia dapat bertahan hidup selama beberapa dekade dengan perawatan dialisis yang memadai. Terapi dialisis terutama menggunakan prinsip difusi dan konveksi dalam fisika. Hemodialisis mencakup tiga metode: hemodialisis konvensional, hemofiltrasi dan filtrasi hemodialisis. Hemodialisis konvensional melibatkan pemasukan darah pasien (mengandung konsentrasi tinggi toksin uremik) dan cairan dialisis (tanpa toksin uremik) ke dalam dialyzer pada saat yang sama (keduanya mengalir dalam arah yang berlawanan), dan dialyzer terbuat dari puluhan ribu serat berongga yang dibundel bersama-sama. Dinding serat berongga adalah semacam membran semi-permeabel dengan banyak lubang kecil, dan darah mengalir di dalam serat berongga. Darah mengalir di dalam serat berongga dan cairan dialisis mengalir ke arah yang berlawanan di luar serat. Kemudian tekanan negatif yang tepat diterapkan pada sisi dialisat, dan di bawah aksi tekanan transmembran, air juga dapat dikeluarkan dari tubuh melalui membran semi-permeabel, sementara molekul kecil seperti ion kalsium dan basa dalam dialisat masuk ke dalam darah melalui membran semi-permeabel. Namun, molekul racun sedang dan besar dalam darah tidak tinggi dalam konsentrasi darah, sehingga perbedaan tekanan antara di dalam dan di luar membran kecil, dan ukuran pori-pori membran semi-permeabel dialyzer kecil, sehingga dialisis konvensional memiliki kemampuan yang lemah untuk menghilangkan molekul racun sedang dan besar. Hemofiltrasi menggunakan membran filter dengan ukuran pori yang lebih besar dan menerapkan tekanan negatif yang kuat di bagian luar membran filter selama perawatan. Di bawah pengaruh tekanan transmembran yang kuat, sejumlah besar air dalam darah yang bercampur dengan berbagai racun dengan berat molekul yang berbeda dikeluarkan dari tubuh melalui pori-pori kecil pada membran filter (puluhan liter air plasma dapat dihilangkan dalam setiap perawatan), sambil mengisi kembali cairan pengganti yang mengandung elektrolit normal dan komponen alkali. Hemofiltrasi sangat efektif dalam menghilangkan racun molekul sedang dan beberapa molekul besar, tetapi kurang mampu menghilangkan racun molekul kecil daripada hemodialisis. Filtrasi hemodialisis, di sisi lain, menggabungkan keuntungan dari kedua metode tersebut, secara efisien menghilangkan racun uremik molekul kecil dengan difusi dan racun molekul sedang dan beberapa racun molekul besar dengan konveksi. Perawatan hemodialisis biasanya dilakukan dua sampai tiga kali seminggu selama empat jam setiap kali. Apakah perawatan hemodialisis atau hemofiltrasi membutuhkan penarikan darah pasien keluar dari tubuh, aliran darah dalam sirkulasi ekstrakorporeal mencapai 200 ml hingga 400 ml per menit, sedangkan aliran darah intravena yang biasa di lengan hanya puluhan ml, jauh dari memenuhi kebutuhan perawatan, sehingga perawatan hemodialisis pemeliharaan mengharuskan pasien menjalani operasi fistula endovaskular arteriovenosa autologus beberapa bulan sebelumnya untuk memenuhi kebutuhan hemodialisis jangka panjang. Namun, untuk beberapa pasien dengan kondisi vaskular yang buruk, fistula endovaskular arteriovenosa kurang efektif. Selain itu, terapi hemodialisis tidak dianjurkan untuk pasien dengan syok hipotensi, insufisiensi jantung yang parah atau penyakit arteri koroner, hipertensi berat, kecenderungan perdarahan berat, atau pendarahan otak. Terapi dialisis peritoneal menggunakan peritoneum sebagai membran semi-permeabel dan menyuntikkan cairan dialisis peritoneal ke dalam rongga peritoneal melalui tabung dialisis peritoneal khusus. Hal ini menghasilkan ultrafiltrasi dan dehidrasi. Umumnya, cairan dialisis peritoneal diganti 3 sampai 4 kali sehari, dan cairan dialisis peritoneal dapat ditinggalkan di perut semalaman. Dialisis peritoneal relatif lancar dalam pembuangan air dan racun, tidak tergantung pada mesin, mudah dilakukan, dan relatif murah. Meskipun indikasi untuk dialisis peritoneal dan hemodialisis serupa, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri dan harus dipilih sesuai dengan penyebab utama pasien, kondisi, dan kondisi medis dan ekonomi. Dialisis peritoneal harus diprioritaskan pada kasus-kasus berikut ini: (1) pasien yang sudah lanjut usia dan memiliki fungsi sistem kardiovaskular yang buruk; (2) pasien yang mengalami kesulitan dalam membangun akses vaskular untuk hemodialisis; (3) pasien yang memiliki kecenderungan perdarahan serius dan tidak dapat dihemodialisis untuk heparinisasi sistemik; (4) pasien yang memiliki output urin yang tinggi, dialisis peritoneal lebih membantu dalam mempertahankan output urin dan melindungi fungsi ginjal residual.