O princípio da perfusão sanguínea consiste em extrair o sangue do doente do corpo para um recipiente com um adsorvente sólido para remover os medicamentos exógenos, as toxinas e as toxinas e metabolitos endógenos do doente por adsorção, purificar o sangue e atingir o objectivo de tratar a doença. Por exemplo, o envenenamento por pesticidas organofosforados, o envenenamento por paraquat, o envenenamento por Valium e o envenenamento por ratos podem ser tratados por hemoperfusão para remover algumas das pequenas, médias e grandes moléculas de toxinas. O lúpus eritematoso sistémico, a artrite reumatóide, a púrpura trombocitopénica idiopática, a síndrome urémica hemolítica, a púrpura alérgica, o mieloma múltiplo, a miastenia gravis, a síndrome de Guillain-Barré, o envenenamento por heroína, a síndrome urémica e a hipertensão intratável podem ser tratados com hemoperfusão.