Перитонеална диализа (PD) също филтрира кръвта, но вместо да се използва изкуствен бъбрек се използва една тънка мембрана в човешкото тяло (перитонеума), която обвива коремната кухина и разположените в нея органи. Непосредствено под перитонеума преминават голям брой кръвоносните съдове. При този тип лечение в коремната кухина се въвежда течност, наричана диализат, чийто химични свойства позволяват токсините да се извличат през мембраната от кръвоносните съдове към кухината и по този начин се филтрира кръвта. Когато процесът на филтриране е завършен, диализатът (заедно с токсините) се изпомпва от коремната кухина. За да се получи достъп до кухината, в долната част на корема хирургически се поставя катетър (гъвкава куха тръба).
Има два вида на PD. Най-често практикуваната PD е непрекъснатата циклична перитонеална диализа (CCPD). При CCPD специално конструирана за целта машина автоматично вкарва и изпомпва диализата в и от корема на пациента. Този процес отнема около 10 до 12 часа и е обикновено се извършва през нощта, докато пациентът спи.
Другият тип PD е не-механизирано пречистване, почиващо на същия принцип (описан по-горе), наречено продължителна амбулаторна перитонеална диализа (CAPD), която дава пълна мобилност на пациентите и може да се използва у дома, на работа или по време на пътуване . Той обикновено включва четири кратки (половин час) сеанса всеки ден .