במהלך המאה ה 20 התפתחה המודיאליזה כשיטת טיפול במצב בו הכליות כושלות ותפקודן אינו מספק את צרכי הגוף. ראוי לציין את ד"ר וילם קוף, רופא הולנדי, אשר פיתח את מכונת הדיאליזה הראשונה ורשם הצלחה בטיפולים הראשונים בהמודיאליזה בעת מלחמת העולם השניה. תחילה, השימוש בהמודיאליזה היה לצורך טיפול באנשים שלקו באי ספיקת כליות חריפה ונזקקו לדיאליזה כטיפול זמני, עד אשר הכליות שלהן החלימו. רק בשנות השישים של המאה הקודמת, הפכה הדיאליזה לשיטת טיפול מקובלת לאי ספיקת כליות סופנית, כלומר – למטופלים שזקוקים לדיאליזה לכל חייהם או עד שיעברו השתלת כליה.
תכנית הראשונה בעולם היתה בסיאטל, וושינגטון, ארה"ב. ב 1962 נפתח שם מרכז הדיאליזה הראשון בעולם לטיפול בהמודיאליזה כרונית במטופלים עם אי ספיקת כליות סופנית. אולם התקציב נגמר מהר, ובנסיון למצוא שיטת טיפול יעילה מבחינה רפואית וכלכלית – הוחלט על טיפול בהמודיאליזה ביתית. ב 1966 נפתחה בסיאטל התכנית הראשונה בעולם להכשרת מטופלים לטיפול בהמודיאליזה ביתית. השיטה נמצאה יעילה רפואית וכלכלית, ולמעשה נבחרה כשיטת הטיפול העדיפה כטיפול כלייתי תחליפי.
ב 1970 כ 90% ממטופלי הדיאליזה במדינת וושינגטון בארה"ב טופלו בהמודיאליזה ביתית. השיטה היתה נפוצה עד 1973, אז כ 40% ממטופלי הדיאליזה בארה"ב טופלו בביתם.
ביולי 1973 חוקק בארה"ב חוק, המעביר את האחריות הכלכלית לטיפול במטופלי דיאליזה בארה"ב ל MEDICARE, ומסיבה זו וסיבות נוספות אחרות, החל מעבר של המטופלים בדיאליזה מטיפול בביתם לטיפול במכוני דיאליזה, כפי שאנו מכירים כיום. השיטה ננטשה במרבית מדינות העולם המערבי, ורק מדינות בודדות המשיכו לטפל באופן אינטנסיבי בהמודיאליזה ביתית.
ב 15 שנים האחרונות, חלה התעוררות מחודשת של טיפול בהמודיאליזה ביתית, והשיטה תפסה תאוצה במספר מדינות בעולם. מובילה בעולם הינה ניו זילנד, אשר כ 18% ממטופלי הדיאליזה שלה מטופלים בהמודיאליזה ביתית. אוסטרליה מטפלת בכ 9% ממטופליה בשיטה זו, ומדינות רבות אחרות כמו קנדה, אנגליה, צרפת ואחרות הבינו את היתרונות הרפואיים והשיפור באיכות החיים למטופלים הטמונים בשיטה זו. מדינות אלו הציבו לעצמן יעד להגיע לכ 10-15% ממטופלי הדיאליזה בטיפול בהמודיאליזה ביתית.