La filtración comienza cuando la sangre llega al riñón. El riñón recibe sangre en el hilio a través de la arteria renal (uno de los dos vasos sanguíneos que salen de la aorta abdominal y suministran sangre a los riñones), que luego se divide en arterias segmentarias. Las arterias segmentarias se ramifican en arterias arqueadas y éstas, a su vez, en arterias interlobulares. Las arterias interlobulares recorren las columnas renales y las pirámides renales y acaban desembocando, a través de la arteriola aferente, en el glomérulo, donde se produce la filtración. La arteriola aferente es el vaso sanguíneo entrante que suministra sangre al glomérulo de la nefrona y ayuda a regular la presión sanguínea dentro de los riñones.

El diámetro de la arteriola aferente es más ancho que el de la arteriola eferente. Por lo tanto, la sangre que pasa por el glomérulo se ve obligada a salir por un tubo más estrecho. Debido a los diámetros cada vez más pequeños de estos tubos, la sangre se vuelve altamente presurizada. Este sistema de alta presión hace que el plasma (la parte líquida amarilla de la sangre que está formada por agua, proteínas, glucosa y electrolitos) se separe de la sangre. El plasma contiene disolventes de la sangre como sales, agua, aminoácidos, glucosa y urea (un subproducto de las proteínas metabolizadas). El plasma sanguíneo separado que queda dentro del glomérulo se denomina filtrado.

Tras la filtración en el glomérulo, la sangre sale de éste a través de la arteriola eferente. La arteriola eferente es un vaso sanguíneo de salida que lleva la sangre fuera del glomérulo de la nefrona. A continuación, la sangre entra en los vasos individuales de un segundo lecho capilar, cada uno de los cuales se denomina capilar peritubular, un capilar que rodea los túbulos contorneados proximales y distales del riñón, o a los vasa recta y luego viaja a través de una red de vénulas que convergen en las venas radiadas corticales y luego en las venas arqueadas. Las venas arqueadas envían la sangre a las venas interlobulares, que convergen para formar la vena renal, la gran vena que transporta la sangre fuera del riñón. La vena renal devuelve la sangre al corazón. Mientras la sangre sale del riñón, el filtrado viaja fuera del riñón a través de los uréteres y hacia la vejiga para ser almacenado hasta que sea excretado del cuerpo.