биологические макромолекулы, углеводы, жиры, протеины и нуклеиновые кислоты, являются наиболее важными большими молекулами в организме. Белки и нуклеиновые кислоты содержат азот, который часто является побочным продуктом, когда эти молекулы расщепляются. Избыток азота в организме ведёт к формированию аммиака, который очень токсичен и должен быть выведен либо непосредственно, либо после преобразования в мочевину или мочевинную кислоту.

Большинство водных животных непосредственно выпускают аммиак в окружающую среду. Большая часть аммиака теряется в результате диффузии, таким образом, этот процесс не является энергоёмким. Однако аммиак допускается только при низких концентрациях, поэтому этим животным требуется много воды, чтобы разбавить его.

Для многих организмов эта стоимость воды слишком велика. Млекопитающие, многие взрослые земноводные, и некоторые морские организмы преобразуют аммиак в мочевину прежде чем изгнать его из тела. Мочевина гораздо менее токсична, чем аммиак, поэтому для её удаления требуется меньше воды.

Однако, преобразование аммиака в мочевину требует энергии. Птицы, рептилии и насекомые преобразуют аммиак в основном в мочевую кислоту. Мочевая кислота может выделяться в более твёрдой форме, которой требуется очень мало воды.

Однако, преобразование аммиака в мочевую кислоту ещё более энергоёмкий процесс, чем преобразование в мочевину. Преимущества и стоимость этих методов удаления аммиака, прямое освобождение или преобразование в мочевину или мочевую кислоту, отражают адаптацию организмов к различным местам обитания. Ископаемые доказательства свидетельствуют, что жизнь началась в воде.

По мере того, как организмы перемещались на землю, скорее всего, сухое состояние подстегнуло эволюцию пути мочевой кислоты, позволяя животным экономить больше воды. Разные репродуктивные характеристики также выступают за различные методы удаления азотных отходов. Например, растворимость мочевины в воде позволяет эмбрионам млекопитающих удалять отходы в кровь матери.

С другой стороны, твёрдая природа мочевой кислоты позволяет выбрасывать отходы из эмбрионов птиц, чтобы образовывать безвредные комки внутри яиц, которые имеют твёрдые оболочки, так что мочевина не сможет пройти через них.