Under MARS®-behandlingen är patienten ansluten till en traditionell hemodialys- eller CRRT-apparat, t.ex. Prisma, som för blodet genom en extrakorporeal bana till en MARS Flux-dialysator. Jämfört med njurersättningsbehandlingar renas patientens blod med en cirkulerande human albuminlösning i stället för ett bikarbonatbaserat koncentrat.
När toxinerna transporteras genom MARS Flux-membranet och binds till albuminet i lösningen renas detta i en traditionell lågflödesdialysator med ett vanligt bikarbonatdialysat som avlägsnar alla vattenlösliga ämnen från albuminlösningen. Albuminlösningen passerar sedan genom två pelare som är avsedda att extrahera de albuminbundna toxinerna och på så sätt rena lösningen så att den kan återföras till MARS Flux-dialysatorn och användas igen för avlägsnande av ytterligare toxiner.