Het nefron is de functionele eenheid van de nier, dat wil zeggen, de kleinste structuur die in staat is om alle functies van het orgel uit te voeren.
De nieren hebben doorgaans elk een miljoen tot anderhalf miljoen nefronen, waardoor ze in totaal 180 liter plasma per dag kunnen filteren.
De kennis van de nefronen vanuit anatomisch oogpunt is essentieel om de functies te analyseren waarvoor ze zijn bedoeld. Elk van hen begint met de capsule van Bowman, een holle bolvormige structuur met een blinde bodem rond een sferoïdaal netwerk van capillairen, de glomerulus (van glomus, gomitolo), waarbij het eigen epitheel met de vasculaire wordt gefuseerd. Op deze manier wordt al de vloeistof die door de capillairen wordt gefilterd, direct in de capsule van Bowman verzameld en van daaruit naar de opeenvolgende kenmerken van de nefron geleid, respectievelijk proximale tubulus, lus van Henle (met zijn twee eigenschappen, aflopend en oplopend) en distale tubulus. De vloeistof die in de distale tubulus aanwezig is - grondig gewijzigd in volume en samenstelling ten opzichte van die in het eerste gedeelte van het nefron - wordt afgevoerd in een enkele grotere tubulus, het verzamelkanaal, waar de inhoud van meer nefronen wordt gegoten (maximaal acht). De verschillende verzamelkanalen komen op hun beurt samen in steeds grotere kanalen die de nierpiramides vormen; de buizen van elke piramide stromen in het papillaire collectorkanaal, dat in een van de kleinere kelkjes stroomt om de inhoud in het nierbekken af te geven. Vanaf hier gaat de urine naar de urineleiders, zich ophopen in de urineblaas voordat ze via de urethra worden uitgescheiden.
Voor educatieve doeleinden lijkt het nefron in de afbeelding hierboven uitgevouwen te zijn, terwijl het in werkelijkheid terugdraait en zichzelf meerdere keren foldt (afbeelding hieronder).
Het feit dat de niertubulus op zichzelf wordt teruggevouwen zorgt ervoor dat het terminale gedeelte van het stijgende kanaal van de lus van Henle passeert tussen de afferente en efferente arteriolen. Dit gebied, waarin de buisvormige en arteriolaire wanden hun structuur wijzigen, wordt het juxtaglomerulaire apparaat genoemd en de functie ervan is om paracriene signalen te produceren die noodzakelijk zijn voor renale autoregulatie (door de glomerulaire filtratiesnelheid te regelen). In dit gebied scheiden de granulaire cellen die aanwezig zijn in de wand van de efferente arteriole grenzend aan het epitheel van de tubulus (dichte macula), renine uit, een proteolytisch enzym dat betrokken is bij de synthese van angiotensine uitgaande van angiotensinogeen en daarom betrokken is bij de controlemechanismen van arteriële druk.
Elk deel van het nefron is gespecialiseerd in een andere functionaliteit en bevat daarom epitheliale cellen met een aanzienlijk variabele structuur, om selectiviteit in de secretie en reabsorptie van de verschillende stoffen mogelijk te maken. De hoge glomerulaire druk leidt tot het continu filteren van 20% van het bloed dat door de renale glomerulus stroomt, met als gevolg een passage van preurine (ultragefilterd) in de capsule van Bowman. Op dit punt maken de reabsorptieprocessen die in volgende secties van de nefron plaatsvinden de terugwinning mogelijk van een grote hoeveelheid bruikbare stoffen, zoals glucose en verschillende minerale zouten; omgekeerd laat het secretieproces het lichaam toe om die stoffen te verwijderen die in overmaat of meer in het algemeen aanwezig zijn dan afval. Meer in het bijzonder worden in het proximale kanaal van het nefron suikers, aminozuren en andere opgeloste stoffen actief opnieuw geabsorbeerd, maar ook water door osmose; in het dalende kanaal van de lus van Henle gaat de reabsorptie van water door, terwijl in het stijgende kanaal het natriumchloride wordt geresorbeerd. Ten slotte werken aldosteron en antidiuretisch hormoon in het distale buisje en in het verzamelkanaal om het volume en de samenstelling van urine (Na +, K +, ureum) aan te passen aan de behoeften van het organisme.
