La dialisi extracorporea con bicarbonato e tecniche convettive on-line (emodiafiltrazione on-line, HDF-OL) è la modalità più avanzata di trattamento sostitutivo renale extracorporeo. Il sangue del paziente viene prelevato dall'accesso vascolare (fistola arterovenosa, protesi vascolare o catetere venoso centrale), fatto circolare in un circuito extracorporeo attraverso un filtro (dializzatore) con membrana ad alta permeabilità e restituito al paziente. Il liquido di dialisi a base di bicarbonato viene prodotto in tempo reale dall'impianto di trattamento acque. L'emodiafiltrazione on-line combina due meccanismi di depurazione: la diffusione (passaggio delle tossine per gradiente di concentrazione attraverso la membrana) e la convezione (trascinamento delle tossine da parte dell'ultrafiltrato). Il liquido di sostituzione sterile e apirogeno viene prodotto on-line dalla macchina e infuso nel circuito ematico. Questa modalità è superiore all'emodialisi standard nella rimozione delle medie molecole (beta-2 microglobulina, p-cresolo) ed è associata a una migliore sopravvivenza.