双重血浆置换疗法是最先分离血浆和血细胞，然后再使用血浆成份分离器去除血浆内的致病物质（如免疫球蛋白、LDL，甚至病毒等）。可以根据患者情况补充白蛋白或者生理盐水。它的优点是使用少量补液即可；因为使用白蛋白溶液作为补液，感染风险减少；通过不同孔径的血浆成分分离器，可清除不同分子量的血浆蛋白。主要用于治疗家族性高胆固醇血症，重症肌无力，系统性硬化，格林-巴力综合征，多发性骨髓瘤，原发性巨球蛋白血症，难治性红斑狼疮，移植前后的抗体清除等等。