Гемодиафильтрация отличается от гемодиализа тем, что в этой методике кроме диффузионного транспорта для удаления уремических токсинов из крови используется еще и конвективный, то есть удаление веществ в объёме жидкости. Для этого в экстракорпоральный контур дополнительно автоматически вводится так называемый субституат. Преимущества и недостатки этого метода такие же, как и высокопоточных диализа.

Дополнительным преимуществом является уменьшение частоты артериальной гипотензии (достаточно частого осложнения «обычного» гемодиализа). А дополнительными недостатками - значительный рост стоимости за счёт необходимости использования специальных расходных материалов и дополнительной очистки воды (поскольку значительные объёмы субституата вводятся в организм пациента). Были проведены многочисленные исследования, которые  изучали влияние применения гемодиафильтрации на выживание пациентов по сравнению с «обычным» гемодиализом, которые имели противоречивые результаты. Сегодня, итогом этих исследований является убеждённость в том, что гемодиафильтрация не имеет негативного влияния на продолжительность жизни гемодиализных пациентов, а её положительное влияние (т.е. рост продолжительности жизни) нельзя исключить при применении очень большого количества субституата (от 18 до 23 литров за сеанс ) и только по сравнению с высокопоточных гемодиализом.