De Schot Thomas Graham wordt de vader van de kunstnier genoemd. Graham was hoogleraar in de chemie aan de universiteit van Glasgow. Hij leefde van 1805 tot 1869. In 1840 demonstreerde hij plantaardig perkament waar alleen kristallijne stoffen doorheen kunnen diffunderen, terwijl colloïde stoffen worden tegengehouden. Dus werkte het als semi-permeabele membraan. Het membraan spande hij om een houten ring en liet het op water drijven. De perkamenten zeef werd gevuld met een vloeistof, bevattend zouten en eiwitten. Hij vond daarna dat alleen de zouten door het perkament diffundeerden in het water. Dit verschijnsel noemde Graham dialyse, hetgeen uit het Grieks komt en betekent het verspreiden van deeltjes. Bij een ander experiment vulde hij de zeef met een halve liter urine. Na verdamping van het water vond hij een witte gekristalliseerde massa, dat ureum bleek te zijn. Graham noemde toen al de naam dialyse. In 1854 voorspelde hij dat sommige van deze bevindingen, vooral die rond de osmose zouden kunnen worden toegepast door medici. Hij was een scheikundige en ging niet verder op het terrein van de geneeskunde en daarom duurde het zeker nog 50 jaar voordat er iets verder mee gedaan werd

De eerste succesvolle hemodialyse op een levend wezen, een hond, werd uitgevoerd in november 1912 door John Abel, Leonard G. Rowntres en B.B. Turner in Baltimore, Maryland USA. In 1913 beschreven zij een methode "which they had devised and by which the blood of a living animal may be submitted to dialysis outside the body and again returned to the natural circulation without exposure to air, infection by micro organisms or any alteration which would necessarity be prejudicial to life, to provide a substitute in such emergencies, which might tide over dangerous crises in which the kidneys are incapable of removing from the body the natural and unnatural substances, whose accumulation is detrimental to life". Ze dialyseerden het bloed buiten  het lichaam en brachten het terug in de natuurlijke circulatie, zonder het met de lucht in aanraking te laten komen. Hun toestel bestond uit een aantal collodiumbuisjes, waar bloed doorheen liep, terwijl een zoutoplossing buiten 0m de buisjes stroomde. Afvalstoffen en toxische stoffen werden zo verwijderd uit het bloed. Collodium bestaat uit een mengsel van cellulosenitraat met alcohol en ether,  ook wel celloidin genoemd. Bij verdamping van dit mengsel op een glasplaat blijft een kleurloos transparant huidje achter, dat gebruikt wordt als semi-permeabel membraan.
Abel en z'n medewerkers publiceerden enkele artikelen over de honden, die zij in leven hielden met vivi diffusion apparatuur. Problemen waren de stolling van het bloed want heparine was er nog niet, de dialysatoren hadden te weinig capaciteit en de membranen waren te fragiel en zeer moeilijk te maken. Als anticoagulans gebruikten zij een extract van bloedzuigers, Hirudin. De resultaten van de eerste dialyse werden gepubliceerd in hot Journal  of  pharmacological and Experimental Therapeutica in 1914.

De ontwikkeling van de dialyse als therapeutische techniek was afhankelijk van de productie van een membraan, dat beter was dan celloidin. Maar ook van het gebruik van een anticoagulans dat minder reacties veroorzaakte bij de patiënt en van de uitvinding van een apparaat, dat het proces efficiënt genoeg zou maken om bruikbaar te zijn.
Heparine werd in 1915 ontdekt, maar omdat het een complexe substantie was, afkomstig van dierlijk weefsel, duurde het nog een jaar voordat het op mensen werd gebruikt. Rond 1933 werd een standaard heparine bereiding ontwikkeld. Door klinische proefnemingen bleek dat het product efficiënt was zodat de commerciële productie kon beginnen. Heparine wordt nu algemeen gebruikt als anticoagulans bij hemodialyse.

In 1928 probeerde Georg Haas in Duitsland de eerste dialyse bij de mens. "Von der Annahme ausgehend, dass es sich bei den Uraemie um der Retention von harnfuhigen stoffen handelt und dieselben wohl auch dialysabel seien, zog ich das dialysatorische Abtrennungsverfahren, das ich bei meinen intermediaren stofwechselstudion verhatte durchzufuhren, in Erwagung".
Haas probeerde verschillende membranen uit van zowel dierlijke als plantaardige bronnen, zoals rietstengels, papier en peritoneum. De afgeleide van cellulose bleek toch het beste. Haas was zeer gefrustreerd door de eerste wereldoorlog toen vele patiënten uit de loopgraven met acute nierinsufficiëntie werden opgenomen, jonge mannen die toen allemaal overleden. Daarom deed hij op 18 februari 1928 een poging tot dialyse bij een 20 jarige vrouw met een terminale nierinsufficiëntie. De dialyse procedure werd goed verdragen, maar de patiënt overleed. Daarna volgden nog enkele pogingen, die mislukten, waarna in 1928 nog 3 patiënten volgden, die verschillende malen achter elkaar werden gedialyseerd tot 9x toe. Klinisch werden ze wel wat beter maar de verwijdering van ureum was toch teleurstellend.
Toch deed Haas tijdens deze dialyse procedures andere observaties. Bij een patiënt met nog een urine productie van 1200 ml/24 uur nam deze na elke dialyse af tot 500 ml/24 uur. Dit kon niet verklaard worden door osmotische verwijdering van water want het dialysaat was isotoon. Haas noemde dit fenomeen ultrafiltratie en opperde toen al dat ultrafiltratie van nut zou kunnen zijn bij patiënten met een nefrotisch syndroom. Na 1928 werd het een tijd stil op het gebied van de dialyse. Maar 9 jaar later volgden belangrijke stappen voorwaarts. Heparine kon worden gezuiverd en kon bij mensen worden gebruikt, en een nieuw cellulose product kwam op de markt, het cellofaan.

In 1938 construeerde J. Kolff een large surface rotating artificial kidney 30 tot 40 m cellofaan worstevel werd om een cilinder of ronde trommel gebonden, met daaraan vast de aan en afvoerende bloedlijnen. Deze trommel hing voor de helft in een bak met 100 liter dialysaat. Door deze trommel rond te draaien, werd het membraan in contact gebracht met het dialysaat, waardoor er diffusie kon optreden. Hij maakte gebruik van zuivere heparine.
Het bloed werd door de slang voortgestuwd door de trommel te draaien. Men gebruikte geen bloedpomp, maar werkte met zwaartekracht. Later pas kwam de bloedpomp met zijn  pulserende bewegingen. Ultrafiltratie was alleen mogelijk door glucose aan het dialysaat toe te voegen. Het toestel was zeer omvangrijk. Het totale extracorporele circuit was erg groot van inhoud. Men vulde het circuit dan ook eerst met bloed op, zodat de patiënt na aansluiten niet meteen een tensiedaling kreeg. 10 patiënten zijn met dit eerste toestel met succes behandeld. In februari 1943 voerde Kolff te Kampen een dialyse uit bij een mens, gebruik makend van een dialyse apparaat dat hij had uitgevonden. De eerste kunstnier had een gemiddelde oppervlakte van 2,4 m2 met lange bloedlijnen.
De eerste patiënt was een oude man met een terminale uraemie tengevolge van prostaathypertrofie.  De patiënt bleef in een uraemisch coma en overleed. De 2e patiënte was 29 jaar en leed aan maligne hypertensie. Aanvankelijk had hij redelijk succes maar hij kreeg steeds grotere problemen met bloedingen en de toegang tot de bloedbaan. 26 dagen na het starten van de dialyses overleed de patiënte.
Verdere problemen die Kolff ondervond waren membraan lekken, hij had geen plastic lijnen maar moest rubber gebruiken en verder hemolyse, bloedlijn disconnecties door het hergebruik, naalden die bot en roestig werden.
Kolff schreef: in cases of chronic irreversible uremia there is in general no indication for  treatment with the artificial kidney. However temporary aggravation of chronic uremia caused by intercurrent infection, diarrhoea or surgery could benefit from a dialysis to tide the patient over the critical period.
Dus in de begin periode was er alleen acute dialyse. De eerst overlevende was patiënt nr.17, een vrouw van 67 jaar met een acute cholecystitis, icterus en acute nierinsufficiëntie,  tengevolge van sulfa preparaten. Ze was in een uraemisch coma, werd gedialyseerd en verbeterde klinisch, met daarna herstel van de nierfunctie. Na de tweede wereldoorlog kreeg Kolff weinig medewerking in Europa en daarom ging hij in 1950 naar de USA.
Hij gaf verschillende van zijn dialyse apparaten weg om mensen bekend te maken met deze techniek, zoals aan de British post Graduate school in London, het Mount Sinai Hospital in New York, het Royal Victoria Hospital in Montreal en aan enkele centra in Nederland. De apparatuur werd opgeslagen, en er werd niets mee gedaan. Een werd weggegeven aan de Universiteit van Krakau.

Ook anderen ontwikkelden dialyse apparaten. In 1947 kwam Mac Neill met parallel flow dialysers en in 1949 waren skeggs en Leonards uit Amerika er in geslaagd een nier te ontwikkelen met een kleiner oppervlak van 1 m2. Dit werd een platennier met 2 lagen membranen tussen 2 platen met groeven, waardoor het dialysaat  stroomde. Een bloedpomp zorgde pas veel later voor de controle over het extracorporele circuit. Eerst was de bloedflow afhankelijk van de bloeddruk van de patiënt. Gedurende deze tijd werden de membranen apart of later met de Leonard skeggs platennier in zijn geheel, vlak voor het aansluiten van de patiënt gesteriliseerd.
In 1952 bouwde Nils Alwall een nier met groot actief oppervlak en een beperkt bloedvolume want een van de problemen was steeds shock tengevolge van de overgang van overvulling naar hypovolaemie. Hij was niet erg succesvol in het begin. Zijn collega's in het ziekenhuis gebruikten een nieuwe term als iemand aan zijn dialyse apparatuur overleed: people talked about dialysis treatment as having been "Alwalled."

In het begin van de vijftiger jaren, ging Dr. Kolff zich, nu in de USA toeleggen op de bouw van een kant en klare kunstnier. Deze bestond uit twee cellofaan membranen, die gesteund werden door een geweven fiberglasplaat. De in en uitgang van de membranen werden bevestigd aan de bloedlijnen. Alles werd genaaid op een met de hand gedreven naaimachine. Dan werd alles opgerold om een blikje en vastgezet. Het geheel werd in een pot gezet, waardoorheen dialysaat werd gepompt en vergrendeld, zodat de nier niet door het dialysaat omhoog gedrukt kon worden. Dit is de Coil kunstnier. In 1955 brachten watschinger en Kolff de twin coil dialyser uit.
In 1956 werd door Travenol de start gemaakt met het produceren op grote schaal van deze kunstnieren en werd de eerste verkoop geopend van Kolff's coil nieren. Deze nieren hadden een oppervlakte van 1,9 m2. Tevens werd er een tank voor het dialysaat ontworpen met een door een pomp gestuurde dialysaatflow door de kunstnier.

In 1955 was hemodialyse apparatuur nog steeds maar in enkele ziekenhuizen beschikbaar, en die werd alleen in exceptionele gevallen gebruikt. Velen beschouwden de procedure als experimenteel, bewerkelijk, duur en gevaarlijk. Van 1950 tot 1960 bleef de behandeling beperkt tot alleen acute dialyses. Het grote struikelblok om tot chronische hemodialyse over te gaan bleef de toegang tot de bloedbaan. Er werden vele pogingen gedaan met allerlei systemen, die vele problemen gaven zoals infecties.
Dr. Twiss en technicus Somers in het Clara Ziekenhuis in Rotterdam hebben een nieuwe ontwikkeling gestart in Nederland. In dit ziekenhuis herstelden vele patiënten met een acute nierinsufficiëntie. Daarna begonnen vele andere centra met hemodialyse.

Rond 1960 ontwierp Frederik Kiil een parallel platen kunstnier, met 4 lagen, gelijkend op het principe van Leonard skeqgs. Het membraan was van cuprofaan, dat een grote doorlaatbaarheid heeft voor water en kleine moleculen. Er was geen bloedpomp nodig om het bloed door de kunstnier te voeren. Ook ontwikkelde hij een dialysaat aanvoerend systeem.

Het toegangsprobleem werd opgelost in 1961 door de ontwikkeling van de flexibele silastic teflon canule, door Wayne Quinton, een medisch onderzoeker, werkzaam bij de groep van Scribner. De silastic teflon canule was een kunstmatige arterio veneuze verbinding, die gescheiden is in twee delen voor de aansluiting op de kunstnier. In de loop der jaren heeft deze arterio veneuze verbinding vele problemen gegeven bij patiënten, met als groot nadeel het verlies van een stuk vat in het been of de arm. Hoewel het stollingsprobleem bleef, luidde de Scribner shunt een nieuwe periode in,  de hemodialyse bij de chronische uraemie patiënt. In de universiteit van Washington Hospital in Seattle, stelde Dr. B.H. Scribner het eerste programma op voor het langdurig gebruik van hemodialyse bij de behandeling van  chronische nierinsufficiëntie.

Sinds 1961 heeft de techniek niet stilgestaan. Er zijn nu vele andere toegangen tot de  bloedbaan gevonden zoals de Cimino Brescia, die zeker voor de patiënt de levensduur van de shunt heeft verlengd. Tevens zijn er technieken ontworpen waardoor de patiënt door een kleinere ingreep tijdelijk toch gedialyseerd kan worden. In 1966 werd de inwendige fistel volgens Cimino, Brescia, Appel and Hurwich beschreven.

In de volgende jaren bezaten dialyse centra, centrale aanmaak systemen. Dit zijn enorme grote tanks, waar men het dialysaat in aanmaakte, het dialysaat op het laboratorium liet testen en dan aftapte naar elke dialyseplaats en kunstnier. Helaas gaf dit nogal vaak problemen als er met de samenstelling van het dialysaat iets niet in orde was. Zo kwamen pyrogene reacties voor bij alle patiënten als het dialysaat bacteriegroei vertoonde. Hevige krampen en braken traden op wanneer het natriumgehalte te laag was. Zelfs catastrofale gevallen zijn voorgekomen wanneer de conductivity van het dialysaat niet goed was, hemolyse was dan het gevolg.
Uiteindelijk was het de firma Travenol, die in 1968 de eerste echte kunstniermachine op de markt bracht, de RSP machine. Hierdoor konden patiënten lange tijd, 12 tot 14 uur continu gedialyseerd worden. Wel moest de tank met dialysaat om de 4 tot 6 uur opnieuw gevuld worden. In de tank zaten recirculatie pompen die het dialysaat omhoog pompten uit een bak van 120 liter inhoud. In het reservoir, bovenin waar de coil nier zat, zorgde een andere pomp ervoor dat het schone en vuile dialysaat gemengd werden. Men kon ultrafiltreren door een positieve druk op het bloedcompartiment. Uit een overflow gat in het reservoir stroomde het  gemengde dialysaat weg en kon er continu vers dialysaat aangevuld worden.
Tot op heden treft men nog overal op de wereld RSP machines aan. Modificaties zijn natuurlijk niet uitgebleven, zoals een bloedlekdetector, een negatieve druk meter en een veneuze drukmeter.
De ontwikkeling ging nu sneller, de industrie ging zich ermee bemoeien en een enorme hoeveelheid research kwam op. De nieren werden steeds compacter en met toch een grotere capaciteit. De 1 naaldsdialyse werd ontwikkeld, de bloedlijnen werden verbeterd. In de jaren '70 kwamen er steeds meer dialysemachines op de markt. Zo verscheen ook de bekende  single-patient unit. Het voordeel hiervan is dat het dialysaat per patiënt aangemaakt kan worden. Tevens hebben deze machines veel  meer beveiligingssystemen, waardoor het extracorporele circuit veel beter gecontroleerd kon worden. Deze SPU's kunnen echter ook aan een centraal dialysaat systeem gekoppeld worden, waarbij de    machine individueel toch controleert of de samenstelling van het dialysaat goed is, voordat het door de kunstnier stroomt.

Nieuwe vormen van hemodialyse ontstonden, zoals bicarbonaat in plaats van acetaat,  ultrafiltratie gevolgd door hemodialyse, hemofiltratie. Verder ontstonden behalve centrumdialyse ook thuisdialyse, diatel en selfcare dialyse.
Ook CAPD, IPD en CCPD en niertransplantatie kwamen op. Tegenwoordig ziet men dat de computertechnologie hoe langer hoe meer in de dialysewereld gebruikt wordt, zoals modules die computer gestuurd de ultrafiltratie regelen.
De leeftijd van de patiënten populatie op de dialyse afdeling verschuift van 50 jaar tot boven de 80 jaar. De hemodialyse op de Intensive care breidt zich verder uit bij hemodynamisch vaak instabiele patiënten, die een groot probleem bij de 'normale' dialyse kunnen vormen.