腎臟的三大生理功能有：即生成尿液、參與穩定機體內環境和具有一些內分泌 功能。這與中醫“腎”的概念有很大不同，中醫所稱的”腎”還包括性和生殖等功能。
尿液生成由濾過、重吸收、分泌、酸化、濃縮和稀釋等過程來完成。濾過是腎小 球最主要的功能，臨床上所稱的腎功能通常就是指腎小球濾過功能。反映該功能的臨 床指標稱為“腎小球濾過率”（GFR）,其典型代表是內生肌酹清除率（Ccr）,經體表 面積校正后的正常值為80 ~ 120毫升/分；由于血肌肝（Cr）濃度與Ccr成反比關系, 故也能用血Cr水平來反映GFR,或由血Cr值經公式計算出Ccro其他血液氮質，如 血尿素氮（BUN）和血尿酸（UA）濃度也有相似作用，但前者受飲食蛋白量、機體蛋 白代謝速率、消化道出血等因素影響頗大，后者受機體核酸代謝、細胞代謝情況、血 容量狀態、妊娠、腎小管功能和藥物等因素影響，故反映腎濾過功能的意義不如血肌 酹濃度可靠。如血液氮質水平增高，稱為“氮質潴留”或“氮質血癥”，主要反映腎功
能減退。
腎小球有一個由腎小球毛細血管內皮細胞、腎小球基膜（GBM）和腎小囊臟層上 皮細胞組成的濾過膜結構，血液流經濾過膜后被濾出的液體稱“原尿”。此結構能使所 流經血液中的水分、葡萄糖、小分子物質、無機鹽等濾出，但限制了血細胞和大分子 物質（如蛋白質）的濾出。產生這種選擇性濾過的原因是由于腎小球濾過膜具有“屏障” 作用。濾過膜結構中復雜的孔道系統構成了分子屏障，猶如篩子的篩孔，限制超過這 些孔徑的物質通過。腎小球濾過膜的細胞富含涎蛋白，GEM上有大量硫酸肝素，這些 物質使腎小球濾過膜帶負電荷，形成所謂的電荷屏障，帶有負電荷的血漿蛋白（如白 蛋白）雖然分子量較小但仍不能濾出。
許多腎小球疾病都對GBM有破壞，其中有一種稱為I型原發性彌漫性新月體腎炎 的急進性腎小球腎炎（ARPGN）,便是由機體產生了抗腎小球基膜抗體所引發，如在 腎移植前未能清除此抗體，腎移植后此抗體會使移植腎的腎小球重新形成抗腎小球基 膜性腎炎而導致移植腎衰竭，使腎移植歸于失敗。
所有透析的設計都模仿了這一濾過膜原理，只是血液透析選擇了人工材料，而腹 膜透析選擇了自身的腹膜來模擬濾過膜功能罷了。