Cơ quan quan trọng nhất của hệ bài tiết nước tiểu là thận. Thận có chức năng lọc máu để loại bỏ các chất độc hại, chất thừa và chất còn lại của quá trình trao đổi chất trong cơ thể, đồng thời giữ lại các chất cần thiết cho cơ thể như đường, muối và nước.

Quá trình lọc máu diễn ra trong đơn vị chức năng của thận được gọi là thận tụy. Thận tụy bao gồm hàng ngàn lỗ nhỏ có tên là lọc thận, nơi mà máu được lọc và nước tiểu được tạo ra. Quá trình này bao gồm ba giai đoạn chính: tiền thận, thận và cuối cùng là ống thận. Trong giai đoạn này, máu được lọc qua các mao mạch nhỏ trong lọc thận và các chất thải được loại bỏ khỏi máu, trong khi các chất cần thiết được giữ lại và được truyền trở lại vào tuần hoàn của cơ thể. Nước tiểu được tạo ra sau đó được chuyển từ lọc thận đến ống thận để được lưu trữ trong bàng quang và sau đó được đào thải khỏi cơ thể qua quá trình tiểu tiện.