Die Nieren scheiden etwa einen Milliliter Urin pro Minute aus, das entspricht 1,5 Litern Urin täglich. Die tatsächliche Menge an Harn, die beide Nieren an einem Tag produzieren, liegt weitaus höher, nämlich bei 150 bis 200 Litern täglich; davon werden aber rund 99 Prozent noch innerhalb der Niere wieder rückresorbiert, d.h. aufgenommen.
Die wichtigsten Funktionseinheiten der Nieren, die für die Urinproduktion zuständig sind, sind die Glomeruli und die Tubuli. Der Begriff Glomerulus kommt vom lateinischen Wort „Glomus“ für Knäuel. Tatsächlich besteht jeder Glomerulus aus einem kleinen aufgeknäulten Blutgefäß, aus dem Flüssigkeit und die darin enthaltene Schadstoffe filtriert werden.
Tubulus ist der lateinische Begriff für „Röhrchen“. Hier wird ein Großteil der Flüssigkeit und notwendiger Mineralstoffe rückresorbiert und damit dem Körper wieder zugänglich gemacht. Obwohl die Nieren nur ein Prozent des Körpergewichts ausmachen, fließt ein Fünftel der gesamten Blutmenge durch die Nieren. Das ist pro Gramm Organgewicht weitaus mehr als durch Hirn-, Herz- oder Lebergewebe fließt.

Wenn eine Niere entfernt werden muss (beispielsweise bei Tumoren), kann die andere Niere, wenn sie gesund ist, deren Funktion mit übernehmen. Zwar fällt nach Entfernung einer Niere auch die „Filterfähigkeit“ zunächst auf 50 Prozent ab, aber schon nach wenigen Monaten steigert die verbleibende Niere ihre Funktion auf bis zu 80 Prozent der vorherigen Gesamtleistung beider Nieren. Ist mehr als die Hälfte der kleinsten Filtereinheiten der Niere, der so genannten Nephrone, zerstört, kommt es zu einer Funktionseinschränkung: Giftstoffe können nicht mehr ausreichend über die Niere ausgeschieden werden, sammeln sich im Körper an und schädigen die Organe. Durch Medikamente kann man die Nierenfunktion verbessern oder eine weitere Verschlechterung hinauszögern.  

Eine endgültige Nierenschädigung, die „terminale Niereninsuffizienz“, ereilt in Deutschland jährlich etwa 175 Personen pro einer Million Einwohner. Ursachen der terminalen Niereninsuffizienz sind unter anderem:  

• Diabetes mellitus (in 30-40 Prozent der Fälle)
• Bluthochdruck (20 Prozent)
• Entzündungen der Glomeruli, so genannte Glomerulonephritiden (13 Prozent)
• interstitielle Nephritis, eine weitere Form der Nierenentzündung (10 Prozent)
• polyzystischen Nierenerkrankungen, also bestimmte Nierenfehlbildungen (6 Prozent)  

Die Anzahl der von einer terminalen Niereninsuffizienz Betroffenen steigt in Deutschland pro Jahr um etwa 3-5 Prozent. Um die Nierenfunktion zu ersetzen, wird in den meisten Fällen regelmäßig eine Hämodialyse (Blutwäsche) durchgeführt. Die Alternative dazu ist die Nierentransplantation, deren Anzahl allerdings durch die zur Verfügung stehenden Spendernieren begrenzt ist. Zudem kommt sie medizinisch nicht für jeden in Frage.  

Derzeit werden in Deutschland etwa 70.000 Patienten langfristig mit der Dialyse behandelt, dazu kommen noch ca. 25.000 Patienten mit funktionierendem Transplantat nach Nierentransplantation. Die Behandlung erfolgt in drei Viertel der Fälle ambulant. Die Kosten betragen pro Patient und Jahr je nach Dialyseart ca. 40.000 Euro und werden in Deutschland von den Krankenversicherungen übernommen.  

Die Vier-Jahres-Überlebensrate für Dialysepatienten (adjustiert für Geschlecht, Alter und Diabetes) beträgt 65 Prozent.  

Das für die meisten Patienten beste Nierenersatzverfahren ist die Nierentransplantation. Kommt es zur Lebendspende, so besteht für den Spender ein minimales Restrisiko. Hierüber werden die Spender ausführlich aufgeklärt. Neben den operativen Komplikationen (z.B. Wundheilungsstörung) kann es im Langzeitverlauf auch zur Entwicklung eines Bluthochdruckes und zur Eiweißausscheidung im Urin kommen, was allerdings auch nicht häufiger als bei der Normalbevölkerung auftritt. Die Nierenspender werden deshalb lebenslang vom Transplantationszentrum nachbetreut.
Eine Lebendspende hat immunologische Voraussetzungen, auch wenn heutzutage sogar blutgruppenübergreifend transplantiert werden kann (Blutgruppeninkompatible Lebendspende). Obwohl insbesondere bei nicht blutsverwandten Lebendspendern die Gewebeübereinstimmung gering ist, sind die Langzeitfunktionsdaten der übertragenen Organe deutlich besser als nach einer Leichennierenspende. Es gilt also, das Risiko für den Spender gegenüber dem Nutzen für den Empfänger durch die frühere Transplantation und die bessere Langzeitfunktion abzuwägen.
Die erste Lebendnierentransplantation wurde am 1954 in Boston durchgeführt, in Deutschland fand die erste Lebendnierentransplantation 1967 statt. Der zunehmende Anteil der Lebendnierenspenden in den letzten Jahren ist nicht nur Ausdruck sichererer operativer Verfahren für die Organentnahme, sondern insbesondere auch der Zunahme der Patientenzahlen auf der Warteliste. Im Moment warten in Deutschland über 8.000 Menschen auf eine Spenderniere (www.dso.de , Stand Juli 2009).