Нирки грають провідну роль у виведенні продуктів обміну, в яких організм більше не потребує. Такими продуктами є наступні метаболіти: сечовина (обмін амінокислот), креатинін (джерело - креатин м'язової тканини), сечова кислота (джерело - нуклеїнові кислоти),кінцеві продукти розщеплення гемоглобіну (наприклад, білірубін) і різні продукти метаболізму гормонів. Ці речовини необхідно вивести з організму відразу після їх утворення. Нирки також виводять більшість токсинів та інших чужорідних речовин, які або утворюються в організмі, або потрапляють в нього через травний тракт (наприклад, пестициди, лікарські препарати, харчові добавки).
Регуляція водного та електролітного балансу. Для підтримання гомеостазу виділення води та електролітів повинно в точності відповідати їх вступу. Якщо надходження перевищує виділення, кількість даної речовини в організмі буде зростати. Якщо ж речовини надходить менше, ніж виводиться, то його кількість зменшиться.
Надходження води і багатьох електролітів визначається в основному індивідуальними особливостями питного і харчової поведінки суб'єкта. Нирки приводять у відповідність швидкість виведення різних речовин швидкості їх надходження в організм. На малюнку показана реакція нирок на різке десятикратне зростання надходження натрію: від низького рівня в 30 мекв /добу до вищого значення в 300 мекв /сут. Протягом 2-3 діб після підвищення споживання натрію виділення його нирками також зростає до 300 мекв /сут. Таким чином, між надходженням і виведенням натрію знову встановиться рівновага. Однак під час 2-3-денний адаптації до високого споживання натрію спостерігається його незначне накопичення, що призводить до невеликого збільшення обсягу позаклітинної рідини, активує гормональні реакції та інші компенсаторні відповіді, оповіщаючи нирки про необхідність вивести натрій.
Здатність нирок змінювати виділення натрію велика. В експерименті показано, що у багатьох осіб його надходження може бути збільшено до 1500 мекв /добу (в 10 разів вище норми) або зменшено до 10 мекв /сут (менше 1/10 від норми). При цьому обсяг позаклітинної рідини або концентрація іонів Na + в плазмі змінюється незначно. Це також справедливо для води і більшості таких електролітів, як хлориди, калій, кальцій, протони, магній, фосфат-іон. У наступних розділах ми розглянемо особливі механізми, які дозволяють ниркам виявляти воістину дивні здатності підтримувати гомеостаз.
Регуляція артеріального тиску. Ниркам належить провідна роль в довготривалій регуляції артеріального тиску, що здійснюється за допомогою зміни виділення натрію і води. Нирки також вносять вклад в систему швидкої регуляції артеріального тиску шляхом секреції факторів або речовин, що впливають на судини, наприклад реніну, що приводить до утворення ангіотензину II.
Регуляція кислотно-лужної рівноваги. Шляхом виділення кислих продуктів і регуляції буферної ємності рідких середовищ нирки спільно з дихальною системою беруть участь в регуляції кислотно-лужної рівноваги. Нирки є єдиними органами, що виділяють певні види кислот, наприклад сірчану і фосфорну, що утворилися в результаті обміну білків.
Регуляція утворення еритроцитів. Нирки виробляють еритропоетин, який стимулює утворення еритроцитів. Одним з головних стимулів вироблення еритропоетину служить гіпоксія. Практично весь виділяється в кровотік еритропоетин припадає на частку нирок, тому в осіб з важкими урологічними захворюваннями або з віддаленими нирками і проходять процедуру гемодіалізу в результаті нестачі еритропоетину розвивається важка анемія.
Участь в освіті вітаміну D3. Нирками синтезується активна форма вітаміну D: 125-дигідроксивітамін D3 (кальцитріол). Він утворюється внаслідок гідроксилювання молекули даного вітаміну в першому положенні. Кальцитріол необхідний для процесу депонування кальцію в кістках і його реабсорбції в травному тракті. Кальцитріол грає важливу роль в регуляції вмісту кальцію і фосфатів.
Синтез глюкози. При тривалому утриманні від їжі нирки виробляють глюкозу з амінокислот і інших речовин. Даний процес належить до глюконеогенезу. При тривалому голодуванні здатність нирок до вироблення глюкози змагається з печінкою.
При хронічній нирковій патології ці гомеостатичні функції порушуються, при цьому швидко виникають тяжкі порушення обсягу і складу рідких середовищ організму. В термінальній стадії ниркової недостатності калій, кислоти, рідина та інші речовини у великій кількості накопичуються в організмі протягом декількох днів, поки за допомогою гемодіалізу хоча б частково не буде відновлений баланс рідини і електролітів.