La urea es el principal producto terminal del metabolismo del nitrógeno proteico. Se sintetiza en el hígado en el ciclo de la urea a partir del amoníaco derivado de la desaminación de los aminoácidos.

La excreción de la urea tiene lugar principalmente en los riñones, si bien también se liberan cantidades mínimas a través de la transpiración. Su degradación resulta de la acción bacteriana en los intestinos. La determinación del nitrógeno de urea en sangre es la prueba más utilizada para el cribado de la función renal. Su utilización combinada con la determinación de la creatinina sérica contribuye al diagnóstico diferencial de los tres tipos de azoemia, la azoemia prerrenal, renal y postrenal.

Se observan aumentos de la concentración del nitrógeno ureico en sangre en caso de perfusión renal inadecuada, choque, hipovolemia (por causas prerrenales), nefritis crónica, nefroesclerosis, necrosis tubular, glomerulonefritis (por causas renales) y la obstrucción de las vías urinarias (por causas postrenales). También se notan incrementos pasajeros durante períodos de alta ingestión proteica. En presencia de hepatopatías, los niveles de urea son imprevisibles.