ნახევრად გამტარი მემბრანის პრინციპის მიხედვით, მას შეუძლია ერთდროულად შეიყვანოს პაციენტის სისხლი და დიალიზი, ორივე მიედინება საპირისპირო მიმართულებით დიალიზის მემბრანის ორივე მხარეს.
ხსნარის გრადიენტის, ოსმოსური წნევის და ჰიდრავლიკური წნევის დახმარებით,
ერთჯერადი ჰემოდიალიზატორს შეუძლია ორგანიზმიდან ტოქსინისა და დამატებითი წყლის ამოღება და ამავდროულად დიალიზატიდან საჭირო მასალის მიწოდება და სისხლში ელექტროლიტების და მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის შენარჩუნება.