A hemoperfusão é uma técnica de purificação do sangue em que o sangue do doente é introduzido num recipiente de perfusão que contém um sorvente sólido, ligado simultaneamente a um tanque de substituição ou a um filtro para remover toxinas não dialisáveis, medicamentos ou resíduos metabólicos do sangue por adsorção. É utilizada principalmente para reanimar doentes com envenenamento por drogas e toxinas, mas também pode ser combinada com a hemodiálise para remover grandes moléculas de toxinas de doentes com insuficiência renal crónica ou para remover factores inflamatórios e toxinas do sangue de doentes com sépsis grave. O tempo de funcionamento da hemoperfusão é geralmente de 2 a 4 horas. Depois de a adsorção atingir a saturação num determinado período de tempo, o tanque de adsorção tem de ser substituído para conseguir uma melhor adsorção.