La dialyse est une technique de purification de solutions. En particulier, en médecine, la dialyse est une méthode d'épuration du sang à travers une membrane.
Le principe consiste à séparer deux solutions par une membrane. On distingue de différents types de membranes (membrane hémiperméable qui ne laisse passer que le solvant), dialysantes (pores de diamètre de l'ordre du nanomètre nm, identiques et connus) qui laissent passer le solvant et les solutés en dessous d'une certaine taille. Par effet de diffusion (due d'agitation moléculaire) les petites molécules traverseront la membrane, tandis que les grosses molécules (souvent macromolécules) seront retenues d'un côté. Ce système peut être automatisé sous la forme d'appareils de dialyse notamment dans le domaine médical (néphrologie) pour les personnes souffrant de dysfonctionnements rénaux, mais le principe reste le même. Le produit d'une dialyse (solution de recueil des petites molécules) s'appelle un dialysat.