在单采术中，首先将血液从人体内抽出，在去除所需物质后再回输到体内。
单采术可用于：
从献血者获取健康的血液成分，以输注给某病患者
从某病患者的血液中去除有害物质或过量血细胞（称为治疗性单采术）
可分离的不同血液成分包括：
血浆含有抗体（免疫球蛋白）和凝血因子，它们有时可从血浆中分离出来。
用来去除血液中有害物质的 2 种最常见的单采术是：
血浆置换
细胞分离
细胞分离术可能有不同的名称，这取决于从血液中分离出的细胞类型。
血小板分离术：去除血小板
白细胞分离术：去除白细胞
将血浆从血液中分离出来的操作称为血浆分离术。血浆分离术通常对健康供者捐献的血液进行，以获得供捐献的血浆或凝血因子等特殊物质。
红细胞置换也涉及单采术。
血浆置换
在血浆置换中，患者的血液被取出，血浆与血细胞和血小板分离。血浆被丢弃，血细胞和血小板连同血浆置换液（如白蛋白）被回输至患者体内。
血浆置换用来治疗患者血浆包含有害物质（多为抗体）的疾病。这类疾病包括多发性硬化、重症肌无力和 Guillain-Barré 综合征（导致肌肉无力的神经系统疾病）、抗肾小球基底膜病（导致肺出血和肾衰竭的自身免疫疾病）、冷球蛋白血症（涉及异常抗体形成的疾病）和血栓性血小板减少性紫癜（罕见的凝血因子疾病）。单采术可以帮助控制某些慢性疾病，但通常不能治愈。然而，血栓性血小板减少性紫癜可通过血浆置换治愈。
血浆置换必须经常进行，使去除有害物质的速度快于其在机体生成的速度，这样才能有效果。然而，单采术仅在必要时重复进行，因为随着血液的抽出和回输，大量液体在血管和组织间转移可能会引起并发症，尤其是对于已经患病者。免疫抑制剂也常用于减少这些有害物质的产生。
血浆置换有几种特殊类型。
在 LDL 单采中，从血浆中去除低密度脂蛋白 (LDL) 胆固醇。对于血液中胆固醇水平高且对其他降胆固醇治疗反应不佳的患者，可以考虑进行此疗法。
在体外光分离术中，一个人的血液会循环通过一种选择性收集特定白细胞（淋巴细胞或单核细胞）的单采装置。这些细胞会与一种可被紫外线激活的试剂混合。经处理的细胞在光线照射下，然后被输回患者体内。该疗法可以增强白细胞杀伤其他引起自身免疫性疾病的白细胞的能力。此疗法可用于治疗移植物抗宿主病、某种累及皮肤的淋巴瘤以及器官移植排斥反应。
在免疫吸附中，异常抗体或抗原-抗体复合物会从血浆中去除，并通过含有特定蛋白质的过滤器，这些蛋白质可以与靶抗体或免疫复合物结合，从而将其从体内清除。免疫吸附疗法也用于治疗多种自身免疫性疾病。
细胞分离
红细胞置换
在红细胞置换中，病变或异常红细胞通过单采术去除，然后补充供者的红细胞。红细胞置换用于治疗、有时也用于预防镰状细胞病的严重并发症，例如中风和急性胸部综合征。
