Цикл мочевины является основным способом, которым млекопитающие выводят аммиак, азотистые отходы катаболизма белков, из тела путём преобразования в мочевину, которое выполняется клетками в печени. Начиная с клеточных митохондрий, аммиак сначала заменяется на соединение карбамоилфосфат используя бикарбонат, энергию в форме АТФ, и фермент карбамоил-фосфат-синтетазу. Далее, фермент орнитинтранскарбамилаза сочетает карбамоилфосфат и аминокислоту орнитин в цитруллин, который передаётся цитозоли.На этом третьем этапе цитруллин комбинируется с аспартататом, чтобы сформировать аргиносуккцинат. Эта реакция является ферментной, регулируется аргиносуккцинат-синтетазой и требует большого количества энергии преобразовывая ATФ в АМФ. После этого происходит расщепление аргиноксуккцината на аргинин и фумарат ферментом аргиносуксукцинат лиазой.На последнем этапе фермент аргиназа 1 расщепляет аргинин на мочевину и орнитин. В конечном счёте, мочевина выводится почками. Орнитин возвращается обратно в митохондрии для повторного участия в цикле мочевины.