Bei der Hämofiltration wird dem Blut Flüssigkeit entzogen, ohne dass eine Spüllösung (Dialysat) verwendet wird. Aufgrund eines über eine Pumpe angelegten Druckgradienten (Transmembrandruck) an der Filtermembran wird konvektiv Plasmaflüssigkeit aus dem Blut über die Membran entzogen (Ultrafiltration). Durch diesen transmembranen Fluss werden auch alle filtergängigen Stoffe mitentfernt. Dies ermöglicht eine langsame Entgiftung und bei Bedarf eine schnelle Volumenveränderung im Patientenkörper. Die entzogene Flüssigkeit wird durch eine Elektrolytlösung ersetzt. Es handelt sich um ein maschinelles Verfahren.

Als Spontanfiltration bezeichnet man ein Verfahren, bei dem durch den Eigendruck einer Schlagader des Patientenkreislaufs (ohne Pumpe) Plasmaflüssigkeit abgepresst und durch eine Elektrolytlösung ersetzt wird: Continuierliche Arteriovenöse Hämofiltration (CAVH). Diese wenig effektive und vom Blutdruck abhängige Methode wurde bald durch die pumpengetriebene kontinuierliche venovenöse Hämofiltration (CVVH) abgelöst, die ihrerseits durch die Kombination mit Dialyse zur kontinuierlichen venovenösen Hämodiafiltration erweitert worden ist (CVVHD). Diese Verfahren werden auf Intensivstationen zur Behandlung von Patienten mit akutem Nierenversagen eingesetzt.