Filtratie begint wanneer het bloed bij de nier aankomt. De nier wordt aan de hilum van bloed voorzien door de nierslagader (een van de twee bloedvaten die vanuit de abdominale aorta bloed naar de nieren leiden), die zich vervolgens splitst in segmentale slagaders. De segmentale slagaders vertakken zich in arcuate slagaders, en deze vertakken zich op hun beurt in interlobulaire slagaders. De interlobulaire arteriën lopen door de nierkolommen en nierpiramiden en leiden uiteindelijk, via de afferente arteriole, naar de glomerulus, waar filtratie plaatsvindt. De afferente arteriole is het binnenkomende bloedvat dat de glomerulus van het nefron van bloed voorziet en helpt de bloeddruk in de nieren te regelen.

De diameter van de afferente arteriole is breder dan die van de efferente arteriole. Daarom wordt het bloed dat door de glomerulus stroomt gedwongen om door een smallere buis naar buiten te gaan. Door de steeds kleinere diameter van deze buisjes komt het bloed onder hoge druk te staan. Deze hoge druk leidt ertoe dat plasma (het gele vloeibare deel van het bloed dat bestaat uit water, eiwitten, glucose en elektrolyten) uit het bloed wordt afgescheiden. Het plasma bevat bloedoplosbare stoffen zoals zouten, water, aminozuren, glucose en ureum (een bijproduct van gemetaboliseerd eiwit). Het afgescheiden bloedplasma dat in de glomerulus achterblijft, wordt filtraat genoemd.

Na filtratie in de glomerulus verlaat het bloed de glomerulus via de efferente arteriole. De efferente arteriole is een uitgaand bloedvat dat bloed wegvoert van de glomerulus van het nefron. Het bloed komt dan in de afzonderlijke vaten van een tweede capillair bed, dat peritubulair capillair wordt genoemd, een capillair dat de proximale en distale convoluole tubuli in de nier omgeeft, of naar de vasa recta en reist dan door een netwerk van venulen die samenkomen in de corticale radiate aderen en vervolgens de arcuate aderen. De arcuate aders sturen het bloed naar de interlobarale aders, die samenkomen in de nierader, de grote ader die het bloed wegvoert van de nier. De nierader voert het bloed terug naar het hart. Terwijl het bloed de nier verlaat, gaat het filtraat via de urineleiders de nier uit en naar de blaas om te worden opgeslagen totdat het uit het lichaam wordt uitgescheiden.