Перитонеальный диализ использует брюшину в качестве полупроницаемой мембраны и обеспечивает обмен воды и растворенных веществ между перитонеальными капиллярами и диализатом. Электролиты и низкомолекулярные вещества перемещаются со стороны с большей концентрацией в сторону с меньшей концентрацией (диффузия), а молекулы воды – со стороны с низкой осмотической концентрацией в сторону с высокой осмотической концентрацией (осмос). Увеличение концентрации диализата позволяет достичь цели удаления воды из организма. За счет разницы в градиенте концентрации растворенных веществ уремические вещества в крови могут удаляться из диализата и поддерживать электролитный и кислотно-щелочной баланс, заменяя часть функций почек.