İlaçların büyük kısmı idrarda kimyasal olarak değişmemiş veya metabolitler şeklinde elimine edilirler. Glomerüler kapilerlerin damar duvarı yapısı (B) kanda <500 olan maddelerin geçişi için elverişli olması nedeniyle böbrekler eliminasyona olanak sağlamaktadır. Filtrasyon MA 5000’den 70 000’e büyüdükçe azalır ve > 70 000’de durur. Çok az istisnası dışında, tedavide kullanılan ilaçlar ve metabolitler ufak molekül ağırlığına sahiptir. Dolayısıyla glomerüler filtrasyona uğrarlar yani kandan idrara geçerler. Tübül epitelinden kapiler endoteli ayıran bazal membran elektriksel olarak yüklü glikoproteinlerden meydana gelmiştir ve yüksek molekül ağırlığındaki maddeler için bir filtrasyon engelidir. Bu engelin göreceli yoğunluğu onu geçmeye çalışan moleküllerin elektriksel yüküne bağımlıdır.

Glomerüler filtrasyondan başka (B) kandaki ilaçlar idrara aktif salgılanma ile de geçebilir. Bazı anyon ve katyonlar proksimal tübül epiteli tarafından tübüler sıvıya enerji tüketen özel bir transport sistemi aracılığıyla salgılanır. Bu transport sistemleri kısıtlı bir kapasiteye sahiptir. Aynı anda fazla sayıda substratın varlığında, taşıyıcı için yarışma görülebilir.

Renal tübülde aşağıya doğru geçiş sırasında, idrar hacmi 100 kattan fazla azalır, buna bağlı olarak da filtre olan ilaç ve metabolitleri konsantre olurlar (A) İdrar ve intersisyel sıvı arasında oluşan konsantrasyon farklı tübül epitelini geçemeyen ilaçlar için korunur. Ancak lipofilik ilaçlar için bu konsantrasyon farkı filtre olmuş olan molekülün reabsorpiyonuna kolaylaştırır. Bu durumda, reabsorpsiyon aktif bir şekilde olmaz, ama pasif difüzyonla gerçekleşir. Buna bağlı olarak, protonlanmış maddelerin reabsorpsiyon oranı, idrar pH’sı ve maddelerin yarısının protonlanmış (veya protonsuz) şekilde bulunduğu pH değerini ifade eden pK,’sının bir işlevi olarak değişir. Bu ilişki pK’sı 7.0 olan protonlanmış bir amin için şematize edilmiştir. (D). Bu durumda, idrarın pH’sı 7.0 iken aminin %50’si protonlanmış, hidrofilik ve membranı geçemeyen (mavi noktalar) şeklinde olacak, buna karşın diğer yarısı olan yüklü olmayan amin (turuncu noktalar) oluşan konsantrasyon farkına göre tübüler lümeni terk edecektir. Bir aminin pK,’sı büyükse (pKa=7,5) ufak kısmı, küçükse (pKa=6,5) büyük kısmı yüksüz reabsorbe edilebilen şekilde bulunacaktır. İdrar pH’sını yarım pH birim yükseltmek veya düşürmek pKa’sı 7.0 olan bir amin için benzeri değişikliklere yol açar.

Aynı olasılıklar asidik moleküller için de geçerlidir, önemli farklılık idrarın alkalileştirilmesi (pH’nın artması-CO-OH gruplarının proton kaybını kolaylaştırır ve böylece reabsorpsiyon engellenmiş olur. İdrar pH’sının değiştirilmesi, toksinin eliminasyonunu kolaylaştırmak için ilaç zehirlenmelerinde kullanılabilir. (alkalileştirme - amfetamin)