Podczas procesów metabolicznych u wszystkich organizmów powstają zbędne i szkodliwe substancje, które muszą zostać usunięte. Do tego służą rozmaite narządy wydalnicze. Głównymi produktami przemiany materii są związki azotowe, będące produktem rozpadu białek i występujące w trzech postaciach: amoniaku, mocznika i kwasu moczowego. Amoniak jest silnie toksyczny, dlatego musi zostać wydalony jak najszybciej lub ulec przemianie do innego, mniej trującego związku. Amoniak jest głównym produktem wydalanym przez bezkręgowce wodne. Jest także wypłukiwany przez skrzela u ryb słodkowodnych. Ryby morskie i część kręgowców lądowych (płazy, ssaki) przekształcają amoniak w mocznik i wydalają do wraz z moczem. Jedynie ryby chrzęstnoszkieletowe oraz ryby dwudyszne w okresie odrętwienia letniego gromadzą mocznik we krwi, w celu utrzymania odpowiedniego stężenia osmotycznego. Bezkręgowce lądowe, większość gadów (z wyjątkiem krokodyli) oraz ptaki wydalają kwas moczowy, który łatwo ulega krystalizacji z moczu.

Osłonice

U osłonic nie ma układu wydalniczego. Zbędne produkty przemiany materii są magazynowane przez całe życie w komórkach mezenchymatycznych, które występują w postaci rozproszonej w całym ciele lub tworzą pęcherzykowate skupienia.

Bezczaszkowce

Narządami wydalniczymi są nefrydia - drobne ciała występujące parami w grzbietowej ścianie gardzieli. Jest ich około 90 par. Każde nefrydium składa się z kanalika o długim ramieniu pionowym oraz ramieniu poziomym, równoległym do osi ciała. Na zakończeniu kanalika pionowego, na jego zewnętrznym brzegu znajdują się liczne uwypuklenia, na których osadzone są kępki solenocytów. Solenocyty to komórki wydalnicze, posiadające kuliste ciało oraz długi kołnierzyk, okalający witkę. Kanaliki pionowe nefrydiów otwarte są do zatoki krwionośnej, a wolno płynąca krew omywa solenocyty, oddając zbędne substancje, których ruch napędzany jest za pomocą witek solenocytów. Wydaliny wyrzucane są do jamy okołoskrzelowej przez jeden zbiorczy otwór wydalniczy, znajdujący się na końcu poziomego kanału nefrydiów.

KRĘGOWCE

Najsprawniej działające narządy wydalnicze to różnego rodzaju kanaliki, które - w przeciwieństwie do bezkręgowców - u kręgowców skupiają się w duże organy - nerki. Podstawową jednostką funkcjonalną nerki jest nefron. W jego początkowym odcinku - ciałku nerkowym (Malpighiego) zachodzi filtracja krwi i powstaje mocz pierwotny. Ciałko nerkowe składa się z kielichowatego zakończenia kanalika, tworzącego torebkę Bowmana, która otacza kłębuszek naczyń krwionośnych. Tętniczka doprowadzająca krew do tego kłębuszka jest szersza niż tętniczka odprowadzająca. W wyniku tego w samym kłębuszku powstaje różnica ciśnień (ciśnienie u ssaków osiąga wartość 75 mmHg), która wymusza przeciskanie osocza przez ściany naczyń do światła torebki Bowmana. Powstały przesącz to mocz pierwotny. Ma on skład podobny do osocza, jednak nie zawiera związków wielkocząsteczkowych, np. białek. W dalszej części nefronu, długim i krętym kanaliku nerkowym, następuje zagęszczanie moczu pierwotnego do moczu ostatecznego. Na zagęszczanie składają się procesy resorpcji zwrotnej do krwi potrzebnych organizmowi substancji, np. glukozy czy aminokwasów oraz sekrecja, czyli wydzielanie do kanalika pewnych substancji. Nerki kręgowców występują jako parzyste, różnokształtne, bogato ukrwione narządy. Położone są pod szkieletem osiowym, po grzbietowej stronie ciała w różnych okolicach: od głowy lub serca do nasady ogona. Wynika to z rozmieszczenia materiału, z którego tworzą się nerki w rozwoju zarodkowym. Mocz z nerek wyprowadzany jest moczowodami do pęcherza moczowego lub do kloaki, a stamtąd zostaje wydalony na zewnątrz organizmu.

Ryby

Nerki ryb są narządami pasmowatymi. Ciągną się wzdłuż ciała pod szkieletem osiowym od okolicy sercowej aż do nasady ogona. Są silnie ukrwione. W ciałkach nerkowych tworzy się pierwotny przesącz, a w kanalikach nerkowych ustala się ostateczny skład moczu. Niektóre ryby morskie wydalające małe ilości moczu w ogóle nie posiadają kłębuszków nerkowych, np. pławikoniki, iglicznie, żabnice. Żarłacze i jesiotrowate z kolei oprócz ciałek nerkowych posiadają dodatkowo orzęsione lejki (nefrostomy) otwierające się do jamy ciała, które również zbierają płyny z ciała i dostarczają je do kanalików nerkowych. Mocz spływa do pęcherza, który jest rozszerzeniem nieparzystych moczowodów. Pęcherz otwiera się do jelita tylnego (kloaki) u spodoustych lub bezpośrednio na zewnątrz ciała jako osobne ujście u ryb kostnoszkieletowych. Ryby słodkowodne wydalają duże ilości moczu, np. karp 48ml moczu dziennie na każdy kilogram ciała. Ryby morskie wydalają dużo mniej: 2-5 ml na kilogram ciała dziennie. Różnica ta związana jest z odmienną gospodarką osmotyczną wynikającą z różnego zasolenia środowiska.

Płazy

Nerki u płazów beznogich (Apoda) mają kształt wąski i wydłużony, podobnie jak całe ciało. U płazów ogoniastych (Urodela) są krótsze i szersze, a u bezogonowych (Anura) to narządy duże, stosunkowo szerokie. Na powierzchni nerek uchodzą orzęsione lejki, zbierające płyny z jamy ciała i odprowadzające je do systemu kanalików nerkowych. U dorosłych płazów bezogonowych lejki te otwierają się do systemu naczyń żyły głównej. Na brzusznej stronie nerek leżą nadnercza. Na brzegu nerki biegnie moczowód, który uchodzi do kloaki. Brzuszna ściana kloaki tworzy uwypuklenie, stanowiące pęcherz moczowy.

Układ wydalniczy płazów, podobnie jak innych kręgowców, wykazuje powiązania z układem rozrodczym męskim. Jądra leżą po przyśrodkowej stronie nerek. Oba narządy są połączone ze sobą za pośrednictwem kanalików, którymi sperma przepływa z gonad do kanalików nerkowych. U płazów ogoniastych służy do tego przednia, wąska część nerki. U niektórych płazów bezogonowych kanaliki jądrowe uchodzą wprost do moczowodu, a u rodzaju Alytes istnieje specjalny przewód. Szczątkowa sieć kanalików jądrowych występuje również u samic płazów. Plemniki wraz z nasieniem są wydalane przez kanaliki nerkowe i dalej przez moczowód, który w tej sytuacji jest przewodem moczowo-płciowym. Przy zakończeniu moczowód może tworzyć rozszerzenie - pęcherzyk nasienny - w którym sperma może być przejściowo gromadzona.

Gady

Kłębuszki nerkowe w nerkach gadów są bardzo liczne. Nie ma dodatkowych połączeń z jamą ciała w postaci nefrostomów, jak było w przypadku płazów. Nerki gadów nie wytwarzają moczu hipertonicznego w stosunku do płynów ustrojowych. Głównym produktem azotowym jest u gadów trudno rozpuszczalny kwas moczowy, przez co początkowo mocz ma postać bardzo rozcieńczoną. Mocz wyprowadzany jest moczowodem do kloaki. Ich ściany mają zdolność wchłaniania wody, w wyniku czego z moczu wytrąca się kwas moczowy, a całość przyjmuje gęstą konsystencję. Pozwala to na prowadzenie oszczędnej gospodarki wodnej w warunkach lądowych. Gady słodkowodne (krokodyle, niektóre żółwie) wydalają mocz bardziej płynny, zawierający nie kwas moczowy, ale mocznik, a nawet amoniak.

U jaszczurek i żółwi kloaka, do której uchodzi moczowód, tworzy uchyłek - pęcherz moczowy, w którym gromadzi się mocz. U węzy i krokodyli pęcherz moczowy nie występuje, a mocz gromadzi się w kloace. W kloace spotykają się ujścia układu wydalniczego, pokarmowego i rozrodczego. Budowa kloaki jest złożona. Okrężne fałdy śluzowe dzielą ją na trzy (przeważnie) lub nawet więcej komór. Są to: koprodeum, gdzie gromadzi się kał, urodeum ,do którego uchodzi układ moczowy i rozrodczy oraz proktodeum, leżące bezpośrednio przed otworem odbytowym. W tej ostatniej komorze u samców znajdują się narządy kopulacyjne. U niektórych żółwi wodnych ściany kloaki są silnie pofałdowane i bogato ukrwione, przez co tworzą swoistą powierzchnię oddechową.

Wiele gadów posiada zdolność wydzielania solanki, czyli roztworu o stężeniu dużo wyższym niż stężenie wody morskiej. Służą do tego specjalne gruczoły solne umieszczona na głowie. Ich przewody uchodzą do worka spojówkowego oka u żółwi, do jamy nosowej u jaszczurek i do jamy gębowej pod językiem u węży morskich. Zdolność szybkiego wydalania nadmiaru soli sprawia, że gady morskie mogą pić wodę prosto z morza, nie zaburzając tym równowago osmotycznej organizmu. U roślinożernych jaszczurek pustynnych w skład wydzielanej solanki wchodzi głównie węglan potasu.

Ptaki

W układzie wydalniczym ptaków charakterystyczny jest brak pęcherza moczowego u wszystkich grup. Jest to jednym z przystosowań tej gromady do lotu, ponieważ pęcherz wypełniony gromadzącym się moczem znacznie zwiększałby ciężar ptaka. Woda zawarta w moczu zostaje w kloace resorbowana i wraca do krwiobiegu. Ptaki prowadzą bardzo oszczędną gospodarkę wodną - dzienne zużycie jest niewielkie, a wydalany jest kałomocz - zagęszczony, zawierający wykrystalizowany kwas moczowy oraz kał.

Ptaki oceaniczne mają zdolność wydzielania solanki o stężeniu 5% soli. Dzięki temu mogą korzystać z wody morskiej, nie powodując zaburzeń równowagi osmotycznej organizmu. Za usuwanie nadmiaru soli odpowiada parzysty gruczoł leżący za jamą nosowa i uchodzący do niej. Pracuje on jedynie wtedy, gdy stężenie soli w organizmie przewyższa normę. Z funkcjonowaniem tego gruczołu związane są rurkowate osłonki rogowe na nozdrzach zewnętrznych u ptaków z rzędu rurkonosych.

Ssaki

U zarodków ssaków funkcjonuje śródnercze, które zachowuje się jeszcze przez pewien czas po urodzeniu u stekowców, torbaczy i niektórych łożyskowców. Jednak już w życiu płodowym zaczyna się rozwój właściwego narządy wydalniczego dorosłych ssaków, jakim jest zanercze (nerka właściwa). Nerka ma kształt fasolowaty, z wnęką po stronie przyśrodkowej. Przez wnękę wnikają naczynia krwionośne i nerwy. Na przekroju nerki można wyróżnić zewnętrzną korę oraz rdzeń wewnątrz. U torbaczy, owadożernych, nietoperzy i zajęczaków nerka ma budowę jednopłatową. U płetwonogich, waleni i niedźwiedzi budowa nerki jest groniasta, wielopłatowa. U innych ssaków nerka z zewnątrz ma jednolita budowę, wewnątrz natomiast występuje wiele płatów. Podstawową jednostką funkcjonalną nerki jest nefron, składający się z ciałka nerkowego oraz kanalika wyprowadzającego. W ciałkach nerkowych zachodzi wytwarzanie moczu pierwotnego, są one zgromadzone w warstwie korowej nerki. W rdzeniu biegną kanaliki nerkowe, gdzie zachodzi ostateczne ukształtowanie składu moczu. Mocz ostateczny spływa do miedniczki nerkowej, a stamtąd jest moczowodem wyprowadzany do pęcherza moczowego, który pochodzi od omoczni zarodkowej (omocznia zbiera produkty przemiany materii podczas rozwoju płodowego). Z pęcherza mocz jest wyprowadzany na zewnątrz przez cewkę moczową, która u samców jest także drogą wyprowadzającą nasienie (z wyjątkiem stekowców). U samic cewka uchodzi do zatoki moczowo płciowej, ale ujścia tych układów są oddzielne.

Ssaki, które nie muszą prowadzić oszczędnej gospodarki wodnej, nie posiadają zdolności silnego zagęszczania moczu. Pobierają one wodę, pijąc, co zarówno z łatwością zaspokaja potrzeby organizmu, ale i umożliwia termoregulację - ochładzanie poprzez parowanie. Ssaki pustynne żyją w środowisku, gdzie woda występuje w niedostatku, dlatego muszą oszczędzać każdą zdobytą ilość. Gatunki drapieżne i owadożerne zaspokajają swoje potrzeby wodą zawartą w ciałach ofiar. Gatunki roślinożerne są w trudniejszej sytuacji, ale by zminimalizować straty wody, prowadzą one nocny tryb życia, a gorące dni spędzają w ukryciu - nocą temperatura jest niższa, a wilgotność wyższa, co ogranicza parowanie wody. Niektóre gatunki, np. piaskówka (gryzoń) odżywiają się słonoroślami, których tkanki są bogate w wodę, zawierają jednak również duże stężenie soli. Zwierzęta te mają zdolność produkcji hipertonicznego moczu, o wartości osmotycznej nawet czterokrotnie wyższej niż mocz człowieka. Dzięki temu mogą pić wodą morską, np. w hodowli. Inne gryzonie, np. skoczkowate, w ogóle nie piją wody i pobierają tylko suchy pokarm. Posiadają one zdolność bardzo silnej koncentracji moczu, również ich kał jest bardzo odwodniony. Nocny tryb życia ogranicza utraty wody mające miejsce podczas wysokich temperatur dziennych. Dzięki temu ich zapotrzebowanie zostaje zaspokojone wodą zawartą w suchym pokarmie oraz powstałą w procesach metabolicznych w organizmie.