כדי לתמוך בתפקודים גופניים, בעלי חיים צורכים מזון ומים באופן קבוע. חומרים שלא ניתן לנצלם מופרשים כפסולת. אחת מצורות הפסולת החשובות ביותר היא חנקן, תוצר לוואי של פירוק חלבונים וחומצות גרעין.חנקן נוטה לייצר בתוך הגוף אמוניה, שהיא רעילה ויש לסלקה כראוי. יש בעלי חיים המפרישים אמוניה ישירות. אחרים ממירים אותה תחילה לצורה פחות רעילה, כמו אוריאה או חומצת שתן.מערכות הפרשה מגוונות מאפשרות לבעלי חיים לאזן בין שימור האנרגיה והמים. מה שנשמר בגוף חשוב לא פחות מהמסולק ממנו. ללא קשר לתזונה, למזג אוויר ולתנאים חיצוניים אחרים, על מערכות הגוף לאזן את רמות המים והחומרים המומסים, המכונים מומסים.זה נעשה על ידי אוסמורגולציה. אוסמוזה היא נטיית המים לעבור מבעד לקרום חדיר למחצה מתמיסות בעלות ריכוזי יונים, או אוסמולריות, נמוכים יותר, לאלו בעלות ריכוזי יונים גבוהים יותר. נוזלים גופניים, כמו פלזמה, ונוזלים בתאים ומחוצה להם, מופרדים על ידי קרומי תא שכאלה.בעלי החיים שולטים ברמות המומסים והמים הפנימיות על ידי אוסמוקונפורמציה או אוסמורגולציה. לאוסמוקונפורמרים יש אסמולריות פנימית הדומה לזו של סביבתם, ולכן הם לרוב לא מאבדים הרבה מים. עם זאת, הם שומרים באופן פעיל על ריכוזי מומסים ייחודיים הנבדלים מאלה שבסביבתם.אוסמורגולטורים שומרים על רמות אוסמולריות שנבדלות מאלה שבסביבתם, ודורשים אנרגיה לוויסות אובדן המים וצריכתם. בעלי חיים משתמשים במבנים יעודיים לאוסמורגולציה. איברי האוסמורגולציה העיקריים בחולייתנים הם הכליות.הכליות מסננות דם באופן רציף ושולטות בלחץ הדם, ובכך ממלאות תפקיד מרכזי בתהליכי האוסמורגולציה התומכים בחיי חולייתנים במגוון רחב של סביבות.