신장은 기본적으로 인체 내의 노폐물을 거르고 배설하는 기능을 한다. 그 외에 세포외액의 부피와 삼투압, 전해질 및 산 · 염기 균형을 조절하여 신체의 평형을 유지시킨다. 또, 혈압을 조절하고 조혈 관련 호르몬의 분비작용 등을 담당하고 있다.
신장의 배설기능은 다음과 같이 이루어진다. 소변의 형성은 혈장성분이 사구체를 통과하여 보먼주머니를 통해서 첫 번째 여과가 이루어진다. 이 과정에서 수분이나 작은 용질들이 자유롭게 투과된다. 하지만 혈액 세포들이나 대부분의 단백질과 큰 분자들은 투과되지 못할 수 있다. 여과된 체액이 보먼피막에 모여서 신세관으로 들어가서 천천히 돌아서 나가는 동안 대부분의 사구체 여과액들이 흡수된다. 하지만 어떤 물질들은 분비될 수도 있다. 마지막 생성물인 소변은 신우로 나와서 요관을 통과하여 방광에 모인 후 체외로 배출된다. 식사를 하게 되면 체내로 들어간 단백질은 체내에서 대사된 후 요소, 요산, 크레아티닌 및 기타 질소 분해산물을 생성하게 된다. 이것은 신장을 통하여 꼭 배설되어야 하는데, 이러한 노폐물의 양을 부하량이라고 한다. 만일 사구체의 여과력이 저하되면 혈액 내에 이러한 노폐물들이 축적되게 된다. 따라서 신장기능이 저하되었을 때 혈중의 크레아티닌 수치와 요소 수치가 상승하게 되는 것이다.
신장의 체액 평형 유지 기능은 다음과 같다. 신체 내의 모든 세포의 환경을 일정하게 유지시키기 위해 체액의 농도를 조절하는 것은 매우 중요한 작용인데 바로 이 기능이 신장이 수행하는 주요 기능 중 하나이다. 신장은 나트륨, 칼륨, 염화이온 등의 전해질 농도 조절을 하고, 수소이온의 배설 조절을 통하여 산 · 염기의 평형 유지 작용을 수행한다. 그러므로 신장기능이 저하되게 되면 수분과 전해질의 불균형이 유발되면서 소변량이 줄어들거나, 부종현상 및 고혈압 등이 나타날 가능성이 있다.
신장의 혈압 조절 기능은 다음과 같다. 혈액량이나 혈압의 저하로 신동맥압이 떨어지게되면, 수입세동맥의 관벽 내의 사구체 옆기관에서 레닌이 분비되게 된다. 레닌은 앤지오텐시노겐을 앤지오신으로 전환시킨다. 또 앤지오텐신은 부신피질에서 알도스테론의 분비를 촉진시키는 역할을 한다. 분비된 알도스테론은 신장의 세뇨관에서 나트륨의 재흡수를 촉진시키는 역할을 하는데, 이런 작용은 체액을 늘려 저하된 혈압을 상승시키는 역할을 한다. 그러므로 신장병의 진행은 레닌-앤지오텐신-알도스테론 시스템의 이상 발현을 초래하게 된다.
신장의 조혈 조절 기능은 다음과 같다. 신장 혈관 내피세포에서는 골수에서 적혈구의 생성을 자극하는 에리트로포이에틴이라는 당단백질을 생성하게 된다. 만성 신부전 환자의 경우는 바로 이 에리트로포이에틴의 감소로 인하여 빈혈이 발생하게 될 수 있다.
신장의 무기질 평형 유지 기능은 다음과 같다. 신장은 칼슘, 인, 그리고 비타민 D의 대사에 관여하여 무기질의 평형을 유지시키게 된다. 신장에서는 25(OH)D₃가 1,25(OH)₂D₃로 전환되는데, 1,25(OH)₂D₃는 비타민 D의 활성형이다. 이것은 혈액 내에서 인이나 칼슘의 농도가 저하되어 부갑상선호르몬의 분비량이 증가될 경우에 신피질에서 형성되어 장에서의 칼슘과 인의 흡수를 증가시키게 된다. 또 뼈에서의 칼슘 흡수를 촉진시키는 작용을 하기도 한다.
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