在血清尿素的测定当中，主要的原理是尿素因为分子量小而且不与血浆蛋白结合，可以自由地滤过肾小球，而进入原尿的尿素约50%被重吸收。
肾小管有少量的排泌，肾实质受损时随着肾小球滤过的下降，血尿素浓度会升高，通过测定血尿素或血尿素氮浓度可以观察肾小球滤过功能。
在肾脏功能的评估过程当中，对于血尿素氮的值主要有临床意义的是血尿素氮升高，而降低多数是没有太多的临床意义。但是在生理状态下，尿素氮可以出现降低，生理性的降低最常见的原因是妊娠。