En medicina, la hemodiálisis es una sustitución renal, consiste en extraer la sangre del organismo y traspasarla a un dializador de doble compartimiento, uno por el cual traspasa la sangre y otro el líquido de diálisis, separados por una membrana semipermeable. Método para eliminar de la sangre residuos como potasio y urea, así como agua cuando los riñones son incapaces de esto (es decir cuando hay un fallo renal).

La hemodiálisis se hace normalmente en una instalación dedicada, un cuarto especial en un hospital o en una clínica con enfermeras y técnicos especializados en hemodiálisis. Aunque menos típico, la diálisis también se puede hacer en la casa de un paciente como hemodiálisis domiciliaria.