血液灌流的基本原理是吸附。灌流柱由吸附劑和包裹材料構成，吸附劑有樹脂和活性炭，有吸附液體中溶解物質及膠體物質的能力。根據吸附劑表面與被吸附物之間作用力的性質可以將吸附分為物理吸附、化學吸附兩種基本類型。如果吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力（即范德華力）而產生吸附，稱為物理吸附。如果吸附劑與被吸附物質之間產生化學作用，發生電子的轉移、交換或共有，生成化學鍵引起吸附，稱為化學吸附。物理吸附和化學吸附并非不相容，隨著條件的變化可以相伴發生，但在一個系統中，某一種吸附可能是主要的。
吸附樹脂是一類人工合成的、具有大孔結構的有機高分子共聚體。因其具多孔性結構和篩選性，又通過表面吸附、表面電性或形成氫鍵而具吸附性。樹脂一般吸附中分子。目前主要是中性大孔吸附樹脂，吸附能力主要取決于三維網狀結構的分子篩作用和樹脂分子基團的電荷引力以及親脂疏水特性。樹脂吸附能力不受材料本身的影響，僅受材料表面包裹層孔徑的制約。
活性炭吸附作用產生于兩個方面，一是由于活性炭內部分子在各個方向都受著同等大小的力，而在表面的分子則受到不平衡的力，這就使其他分子吸附于其表面上，即物理吸附；二是由于活性炭與被吸附物質之間的化學作用，即化學吸附。活性炭的吸附是上述二種吸附綜合作用的結果。活性炭主要應用于吸附各種內源性和外源性的有害物質，如肌酐、尿素、酚類、脂肪酸、中分子物質、膽紅素、安眠藥、農藥等。
影響吸附速度和吸附量的因素包括：被吸附物質的濃度、顆粒大小和結構，以及吸附劑比表面積、孔隙大小和結構等。