腎臟擔負著人體極其重要的生理功能——排泄代謝廢物、維持體內水電解質和酸堿平衡、調節血壓以及內分泌等。當腎臟被各種慢性疾病侵襲，逐漸硬化和纖維化，失去了原來的組織結構，發展到后期腎功能喪失殆盡，多種有毒物質不能從腎臟排泄，潴留體內而中毒，故稱尿毒癥，又稱腎功能衰竭。最終因體內平衡嚴重失調波及各器官而難以維持生命。訖今尚無任何藥物可以把已毀損的組織恢復。
尋覓能夠替代腎臟排泄功能的方法成為醫學家的研究熱點，在醫學與工程技術人員的結合下，1944年第一臺替代人腎的透析機終于問世，把血液引入透析機，清除了尿毒素后，再流回人體循環，故稱血液透析。經半個世紀的努力，透析性能不斷改善，透析技術不斷提高，使尿毒癥患者不僅得以生存而且大多數尚能恢復工作能力。
醫學家們在臨床實踐中，萌發了另一種新構想，若能在人體自身的結構中尋找一種替代腎臟排泄功能的方法，不用依賴機器而生存，豈不妙哉。在40年代末，發現了人體腹腔具有兩大要素：其一是腹膜是天然的半透膜，而且表面積近乎人體表面積，可通過滲透梯度原理而發揮透析效能;其二是腹腔是一個密閉的腔，可容納相當容積的液體。這兩個要素決定了可以利用腹膜進行透析、排出體內代謝產物。很快，只幾年時間，腹膜透析技術面世，并日臻完善。與血液透析相互補充，形成了一系列的相當成熟的替代治療技術。
隨后，醫學家們發現，透析只能替代人腎的排泄功能，而其他功能(如內分泌功能)仍由于腎的損毀而無法替代。同種異體腎移便應運而生，把由于各種意外而殘廢者的健康腎臟，移植到尿毒癥患者體內，由一個外來的異體腎替代已毀壞的病腎，幾乎可以恢復腎臟的所有功能。但是科學研究無坦途，腎移植也經歷了逐步成熟的過程，移植技術、組織配型、抗排斥反應、抗感染等一系列問題逐步得到較好的解決。于是腎移植成為訖今為止的治療尿毒癥的最佳選擇。但仍有某些難題未解決，例如供腎來源不能滿足需求，對外來移植腎臟的慢性排斥反應還未解決等。