Die Filtration beginnt, wenn das Blut in der Niere ankommt. Die Niere wird am Hilum durch die Nierenarterie (eines der beiden Blutgefäße, die von der Bauchaorta ausgehen und die Nieren mit Blut versorgen) mit Blut versorgt, das sich dann in Segmentarterien aufteilt. Die Segmentarterien verzweigen sich in Bogenarterien, die sich wiederum in Interlobulararterien verzweigen. Die interlobulären Arterien verlaufen durch die Nierensäulen und Nierenpyramiden und führen schließlich über die afferente Arteriole zum Glomerulus, wo die Filtration stattfindet. Die afferente Arteriole ist das zuführende Blutgefäß, das den Glomerulus des Nephrons mit Blut versorgt und dazu beiträgt, den Blutdruck innerhalb der Nieren zu regulieren.

Der Durchmesser der afferenten Arteriole ist größer als der der efferenten Arteriole. Daher ist das Blut, das den Glomerulus passiert, gezwungen, durch ein engeres Rohr auszutreten. Aufgrund des immer kleiner werdenden Durchmessers dieser Röhren gerät das Blut unter hohen Druck. Dieses Hochdrucksystem führt dazu, dass das Plasma (der gelbe flüssige Teil des Blutes, der aus Wasser, Proteinen, Glukose und Elektrolyten besteht) aus dem Blut ausgeschieden wird. Das Plasma enthält Blutlösungsmittel wie Salze, Wasser, Aminosäuren, Glukose und Harnstoff (ein Nebenprodukt des Proteinstoffwechsels). Das abgeschiedene Blutplasma, das im Glomerulus verbleibt, wird Filtrat genannt.

Nach der Filtration im Glomerulus verlässt das Blut den Glomerulus durch die efferente Arteriole. Die efferente Arteriole ist ein ableitendes Blutgefäß, das das Blut aus dem Glomerulus des Nephrons abführt. Das Blut tritt dann in die einzelnen Gefäße eines zweiten Kapillarbettes ein, von denen jedes als peritubuläre Kapillare bezeichnet wird, eine Kapillare, die die proximalen und distalen Tubuli in der Niere umgibt, oder in die Vasa recta und wandert dann durch ein Netzwerk von Venolen, die in die kortikalen Strahlenvenen und dann in die Bogenvenen münden. Die Bogenvenen leiten das Blut zu den Interlobarvenen, die zur Nierenvene konvergieren, der großen Vene, die das Blut von der Niere wegführt. Die Nierenvene führt das Blut zum Herzen zurück. Während das Blut die Niere verlässt, gelangt das Filtrat durch die Harnleiter in die Blase, wo es gespeichert wird, bis es aus dem Körper ausgeschieden wird.