Thận nhân tạo là một máy lọc máu mà phân cơ bản và quan trọng nhất của nó là lớp màng lọc được con người chế tạo mô phỏng cấu trúc vách mao mạch cầu thận. Phía trong lớp màng này là máu động mạch của cơ thể với áp lục cao nhờ sự hỗ trợ của máy bơm. Phía ngoài màng là dung dich nhân tạo được pha chế giống hệt huyết tương. Chỉ khác là không có chất thải. Chênh lệc nồng độ giữa chúng giúp các chất thải trong máu khuếch tán sang dung dịch và máu được lọc sạch lại qua tĩnh mạch về cơ thể.