Na skutek reakcji chemicznych zachodzących w komórkach ciała pojawiają się związki szkodliwe, które są usuwane do krwi. Wydalanie polega na wychwytywaniu z krwioobiegu tych substancji i wydalaniu ich poza obręb ustroju. Wydalane związki to najczęściej produkty degradacji aminokwasów oraz zasad azotowych z kwasów nukleinowych. Zbieranie i usuwanie szkodliwych związków azotowych z krwi to funkcje należące do układu wydalniczego.
Nadmiar aminokwasów ulega w komórkach rozkładowi na ketokwas i amoniak. Ketokwas może zostać powtórnie wykorzystany przez komórkę, z kolei powstały amoniak to związek toksyczny i dlatego początkowo zostaje przekształcony w mocznik, a następnie wydalony.
H2N - C - COOH ® NH3 + O = C - COOH
aminokwas amoniak ketokwas
Na drodze rozkładu nukleotydów z DNA oraz RNA tworzy się kwas moczowy, także wydalany z moczem.
W skład układu wydalniczego człowieka wchodzą dwie nerki, odchodzące od nich moczowody, które zbiegają się w pęcherzu moczowym (gromadzącym wytwarzany mocz) oraz cewka moczowa, którą mocz jest odprowadzany poza organizm. Wymienione powyżej narządy odpowiadają nie tylko za odebranie z krwioobiegu najczęściej szkodliwych produktów przemiany materii, ale także nadmiaru wody i soli mineralnych. Obok funkcji wydalniczej układ ten spełnia więc funkcję osmoregulacyjną.