血液灌流的基本原理是吸附。灌流柱由吸附剂和包裹材料构成，吸附剂有树脂和活性炭，有吸附液体中溶解物质及胶体物质的能力。根据吸附剂表面与被吸附物之间作用力的性质可以将吸附分为物理吸附、化学吸附两种基本类型。如果吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力（即范德华力）而产生吸附，称为物理吸附。如果吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，发生电子的转移、交换或共有，生成化学键引起吸附，称为化学吸附。物理吸附和化学吸附并非不相容，随着条件的变化可以相伴发生，但在一个系统中，某一种吸附可能是主要的。
吸附树脂是一类人工合成的、具有大孔结构的有机高分子共聚体。因其具多孔性结构和筛选性，又通过表面吸附、表面电性或形成氢键而具吸附性。树脂一般吸附中分子。目前主要是中性大孔吸附树脂，吸附能力主要取决于三维网状结构的分子筛作用和树脂分子基团的电荷引力以及亲脂疏水特性。树脂吸附能力不受材料本身的影响，仅受材料表面包裹层孔径的制约。
活性炭吸附作用产生于两个方面，一是由于活性炭内部分子在各个方向都受着同等大小的力，而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使其他分子吸附于其表面上，即物理吸附；二是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，即化学吸附。活性炭的吸附是上述二种吸附综合作用的结果。活性炭主要应用于吸附各种内源性和外源性的有害物质，如肌酐、尿素、酚类、脂肪酸、中分子物质、胆红素、安眠药、农药等。
影响吸附速度和吸附量的因素包括：被吸附物质的浓度、颗粒大小和结构，以及吸附剂比表面积、孔隙大小和结构等。