肾小管长而弯曲，分为三段：①近端小管，包括近曲小管和髓袢降支粗段；②髓袢细段，包括降支细段和升支细段；③远端小管，包括髓袢升支粗段和远曲小管。近曲小管和远曲小管位于皮质，管道弯曲。髓袢（Henle’s loop）呈U字形，从皮质直行进入髓质不同深度后再折返皮质。
重吸收是小管上皮细胞将小管液中的水分和某些溶质，部分地或全部地转运到血液的过程。比较原尿和终尿的量和质可发现，成人每天生成的原尿量约有180L，但终尿量每天只有1.5L左右，表明肾小管的重吸收量达99％。肾小管和集合管和重吸收是有“选择性”的，原尿中葡萄糖、氨基酸和少量蛋白质全部被肾小管重吸收，水和电解质大部分被吸收，尿素只有小部分被重吸收，肌酐则完全不被重吸收。
近曲小管是重吸收最重要的部位，原尿中的葡萄糖、氨基酸、维生素及微量蛋白质等，几乎全部在近曲小管重吸收，Na+、K+Cl-、HCO3-等也绝大部分在此段重吸收。近曲小管对葡萄糖的重吸收是有一定限度的，当血糖浓度在10mmol/L以下，近曲小管对葡萄糖的重吸收率可随血浆浓度的升高而增加，但当血糖浓度超过10mmol/L时，血糖浓度再增加，重吸收不再增加，尿中出现葡萄糖，这个浓度界限称为肾糖阈。
髓袢主要吸收一部分和氯化钠，在降支内水的重吸收大于溶质吸收，使管内的渗透压逐渐升高，形成渗透梯度，最高可达1200mOsm/kg以上。升支不透水，而溶质却不断被重吸收，形成逆向的渗透梯度，即从1200mOsm/kg又逐渐下降到等渗，甚至低渗。此段渗透压变化的过程称为“逆流倍增”，在尿液的浓缩稀释等功能中起重要作用。
远曲小管和集合管可继续重吸收部分水和Na+等，此段的重吸收量受抗利尿激素和醛固酮的调节，在决定尿量和终尿质方面起着十分重要的作用。其主要功能为参与机体对体液及酸碱等的调节，在维持机体内环境稳定中等起主要作用。
肾小管重吸收的基本方式可分为被动重吸收和主动重吸收两类。被动重吸收是一种顺电化学梯度进行的扩散过程，不需要消耗细胞的能量。例如尿素、水和Cl-。主动重吸收是逆电化学梯度进行的转运，需要由细胞本身提供能量，是肾小管上皮细胞主动活动的结果。如葡萄糖、氨基酸和大部分Na+的重吸收都是主动的。
