Для проведения процедуры каскадной плазмофильтрации необходимо использовать плазмосепаратор центрифужного или мембранного типа, разделяющий цельную кровь на плазму и форменные элементы крови. Плазма пациента, полученная при помощи плазмосепаратора, поступает во фракционатор плазмы, представляющий собой фильтр, который состоит из корпуса и продольных капиллярных мембран с порами определенного размера. Плазма внутри фильтра течет по капиллярам, при этом высокомолекулярные компоненты плазмы, включая вирусы, остаются внутри капилляров, а альбумин и более мелкие молекулы (электролиты, средние молекулы) проходят через поры и возвращаются в кровоток. Высокомолекулярные соединения и вирусы удаляются. За одну процедуру каскадной плазмафильтрации можно обработать 6-8 л плазмы. Время процедуры составляет 3-4 часа (в случае плазмасепаратора непрерывного действия и сосудистого доступа, обеспечивающего высокую скорость получения плазмы).