Das Nephron ist der Grundbaustein der Niere und besteht aus einem spezialisierten Kapillarbett, dem Glomerulus, das von der Bowmanschen Kapsel, die aus Harntraktepithel besteht, umgeben ist. Zum Nephron gehört außerdem noch ein spezialisiertes epitheliales Röhrensystem, der Tubulus.

Die (Maphigi) Nieren-Körperchen liegen in der Nierenrinde und bestehen aus der Bowmanschen Kapsel und dem Glomerulus, der in die Kapsel hineingestülpt ist. Zwischen beiden liegt der Kapselraum, in den der Primärharn abfiltriert wird. Eine Arteriole (Vas afferens) bringt das Blut zum Glomerulus und zweigt sich dort in Kapillaren auf, die sich wieder zum abführenden Gefäß (Vas efferens) vereinigen. Diese Anordnung des Kapillarbetts ermöglicht die Regulation des Blutflusses und die Erzeugung eines hohen hydrostatischen Drucks in den Kapillaren, der die treibende Kraft für die Ultrafiltration durch die glomeruläre Kapillarwand ist.

Der glomeruläre Filter besteht aus mehreren Schichten: dem Kapillarendothel, den Zellen der inneren Wand der Bowmankapsel (Podozyten) und der gemeinsamen Basalmembran der Endothelzellen und der Podozyten. Diese Grenzschicht läßt den Übertritt von Wassermolekülen und Substanzen mit geringem Molekulargewicht in den Harnapparat zu, hält aber Zellen und Proteine zurück.

Der proximale Tubulus als längster Teil des Nephrons ist anfangs gewunden und geht dann in ein gerades Stück über. Seine Hauptfunktion ist es, die Hauptmenge des Ultrafiltrats (etwa 2/3 des Ultrafiltrats) rückzuresorbieren.

Die Henlesche Schleife hat einen dicken (ins Nierenmark) absteigenden Teil, einen dünnen absteigenden, einen dünnen aufsteigenden und einen dicken aufsteigenden Teil. Dessen Fortsetzung besitzt eine Gruppe spezieller Zellen (Macula densa). Die Henleschleife trennt durch ihre spezielle Struktur die Rückresorption von Natrium und Wasser und schafft so die Voraussetzung für die Harnverdünnung bzw. -konzentrierung.

Der distale Tubulus beginnt mit einem geraden Teil (=dicker aufsteigender Teil der Henleschen Schleife), dem ein gewundener Teil folgt und mündet in die Sammelrohre. Sie münden an der Nierenpapille ins Nierenbecken. Das distale Nephron untersteht der Kontrolle spezifischer Hormone und bildet die endgültige Zusammensetzung des Harns. ADH bestimmt die osmotische Konzentration des Harns. Parathormon reguliert die Kalziumrückresorption und Aldosteron die Natrium-, die Kalium- und die Wasserstoff-Ionenkonzentration im Harn.