腎臓は、上腹部に位置する2つの大きな豆状の臓器です。腎臓は1日に数回、血液をろ過して毒素を除去し、循環系の水分と電解質のバランスをとるために、腎静脈を介して血液を供給します。腎臓は、心臓から腎動脈を介して直接血液を受け取ます。これらの動脈は、豆の凹面である門（ヒラム）から腎臓に入り、そこで小さな血管や毛細血管に枝分かれします。

腎皮質は、腎臓の外側の厚い層で、腎冠があり、毛細血管が腎尿細管の末端に密着しています。尿細管の端、すなわちボーマン嚢は、糸球体と呼ばれるボールのような毛細血管の網を取り囲んでいます。このような毛細血管の特殊な配置により、尿細管の末端と毛細血管が相互に作用する表面積が大きくなります。ボーマン嚢から出た複雑な尿細管は、腎皮質の下の組織である腎髄質にあるヘンレのループへと伸びていきます。

皮質の侵入により、髄質は複数の腎錐体に構造化され、各錐体の頂点はヒルム領域に向かっているため、集合管は腎盂のカリエスに排出されます。腎盂が満たされると、尿は尿管に排出されます。尿管は腎臓と膀胱を繋ぎ、尿は排泄される前に蓄えられます。

腎小体、近位および遠位の複雑な尿細管、ヘンレループ、および集合管が、腎臓の機能単位であるネフロンを形成しています。ネフロンは、血液をろ過して水や電解質を再吸収し、毒素を排泄します。人間の腎臓には約100万個のネフロンが存在します。

人が腎臓を提供してネフロンの数が半分になっても、残った腎臓はそれを補って大きさや量が増えます。腎臓を提供した人は、提供後も死亡率が上昇することなく、健康な生活を送ることができます。しかし、1つの腎臓が2つ分の働きをしなければならないため、高血圧になる人もいます。

腎臓結石は、溶質の過飽和状態の結果であり、特にカルシウムが結晶化して凝集することが多いです。カルシウムの過飽和は、カルシウムが吸収されるヘンレループで起こります。濾液の量が十分でないと、カルシウムは集合管を通って腎盂に移動する際に結晶化して凝集してしまいます。ほとんどの結石は症状を伴わずに通過しますが、結石が尿管を塞ぐほど大きい場合は、かなりの痛みを伴うことがあります。