Nefron jest funkcjonalną jednostką nerki, czyli najmniejszą strukturą zdolną do wykonywania wszystkich funkcji narządu.
Nerki mają zwykle od miliona do półtora miliona nefronów, dzięki czemu są w stanie filtrować łącznie 180 litrów osocza dziennie.
Znajomość nefronów z anatomicznego punktu widzenia jest niezbędna do analizy funkcji, dla których są przeznaczone. Każdy z nich zaczyna się od kapsuły Bowmana, pustej kulistej struktury ze ślepym dnem otaczającym sferoidalną sieć naczyń włosowatych, kłębuszków (od glomusa, gomitolo), łączących swój własny nabłonek z naczyniowym. W ten sposób cała ciecz filtrowana przez naczynia włosowate jest bezpośrednio gromadzona w kapsule Bowmana i stamtąd kierowana do kolejnych cech nefronu, zwanych odpowiednio kanalikami proksymalnymi, pętli Henle'a (z dwoma cechami, zstępującymi i wstępującymi) i kanalików dystalnych. Ciecz obecna w kanaliku dystalnym - znacznie zmodyfikowana pod względem objętości i składu w stosunku do tej zawartej w pierwszym odcinku nefronu - spływa do pojedynczej większej kanaliki, przewodu zbiorczego, do którego wlewa się więcej nefronów (do ośmiu). Z kolei różne kanały zbiorcze łączą się w coraz większe kanały, które tworzą piramidy nerkowe; rurki każdej piramidy przepływają do brodawkowatego kanału kolektora, który przepływa do jednego z mniejszych calyces, aby rozładować jego zawartość do miednicy nerkowej. Stąd mocz przenika do moczowodów, gromadząc się w pęcherzu moczowym przed wydaleniem przez cewkę moczową.
Dla celów edukacyjnych na obrazie powyżej nefron wydaje się być rozwinięty, gdy w rzeczywistości odwraca się i składa się kilka razy (obrazek poniżej).
Fakt, że kanaliki nerkowe są z powrotem złożone, powoduje, że końcowa część drogi wstępującej pętli Henle'a przechodzi między tętniczkami doprowadzającymi i odprowadzającymi. Ten region, w którym ściany cylindryczne i tętniczkowe modyfikują swoją strukturę, nazywany jest aparatem przykłębuszkowym, a jego funkcją jest wytwarzanie sygnałów parakrynnych niezbędnych do autoregulacji nerek (poprzez kontrolowanie szybkości filtracji kłębuszkowej). W tym obszarze komórki ziarniste obecne w ścianie tętniczek odprowadzających przylegających do nabłonka kanalika (gęsta plamka) wydzielają reninę, enzym proteolityczny biorący udział w syntezie angiotensyny wychodząc z angiotensynogenu, a zatem zaangażowany w mechanizmy kontrolne ciśnienia tętniczego.
Każda część nefronu specjalizuje się w innej funkcjonalności i dlatego zawiera komórki nabłonkowe o znacznie zmiennej strukturze, tak aby umożliwić selektywność w wydzielaniu i reabsorpcji różnych substancji. Wysokie ciśnienie kłębuszkowe prowadzi do ciągłego filtrowania 20% krwi, która przebiega przez kłębuszki nerkowe, z następczym przejściem preuriny (ultrafiltrowanej) w kapsułce Bowmana. W tym momencie procesy reabsorpcji, które zachodzą w kolejnych sekcjach nefronu, umożliwiają odzyskanie dużej ilości użytecznych substancji, takich jak glukoza i różne sole mineralne; odwrotnie, procesy wydzielania pozwalają organizmowi wyeliminować substancje obecne w nadmiarze lub bardziej ogólnie niż odpady. Jeszcze bardziej szczegółowo, w proksymalnym odcinku nefronu cukry, aminokwasy i inne substancje rozpuszczone są aktywnie ponownie wchłaniane, ale także woda przez osmozę; w zstępującym odcinku pętli Henle kontynuowana jest reabsorpcja wody, podczas gdy w drodze wstępującej chlorek sodu jest ponownie wchłaniany. Wreszcie, w kanaliku dystalnym i kanale zbiorczym, aldosteron i hormon antydiuretyczny działają, aby dostosować objętość i skład moczu (Na +, K +, mocznik) do potrzeb organizmu.
