При колоночном диализе слизистая оболочка толстой кишки используется как полупроницаемая мембрана и диализная жидкость вводится в просвет толстой кишки. Используя градиент концентрации растворителей и градиент осмотического давления в крови и диализной жидкости в капиллярах, разделенных слизистой оболочкой толстой кишки, вода и продукты метаболизма, удерживаемые в организме, удаляются путем диффузии и осмоса, и эти вещества выводятся из организма с диализной жидкостью, а необходимые вещества восполняются диализной жидкостью. Диализная жидкость постоянно меняется и повторяется для удаления токсинов, обезвоживания организма и коррекции нарушений кислотно-основного баланса воды и электролитов. Основными факторами, влияющими на эффективность диализа, являются концентрация ионов в диализате, значение pH и осмолярность.