肾脏的功能是过滤，重吸收，分泌和排泄。每天肾脏过滤掉近180升血液，最初去除水和溶质，但最终在渗透调节激素的帮助下将几乎所有的滤液回流到循环中。该过程可去除废物和毒素，但对维持水和电解质水平也至关重要。这些功能中的大多数都是由肾脏中包含的微小但众多的肾单位完成的。
血液通过肾小球毛细血管进入肾单位的肾小体。 毛细血管被称为鲍曼囊的结构所包围，该囊从血液中吸收水和大多数溶质。 来自毛细血管的血压将其推入胶囊。 如果血压过高（如在高血压中所见），毛细血管会减弱和变硬，从而降低肾脏过滤血液的能力。
来自小体的滤液空泡进入近曲小管和亨利氏环（Loop of Henle）的下降部分。 在这里，近70％的溶质-盐，葡萄糖，氨基酸和碳酸氢盐-被重新吸收到周围的毛细管中。 参与渗透调节的循环血激素可诱导钠、钙或更多水的再吸收，以增加或降低血压和调节电解质。
血管的分泌物会将血液中残留的废物转移到肾单位的远曲小管中。含氮废物，如肌酐和尿素，以及钾和铵离子的分泌。为了调节血液的pH值，氢和碳酸氢根离子也可以进入远端小管。从这里剩余的滤液或尿液被肾盂收集，通过输尿管从肾脏排出。
在冬眠的动物中，如熊和松鼠，在没有食物或水被摄入的时期，尿液的产生会减少或完全停止以保持水分。在低温状态下，肾血管收缩，阻止血液进入肾小球。这会停止肾功能，直到动物从冬眠中苏醒过来。
