La sang que aflueix als ronyons és sotmesa als glomèruls a un procés de filtració que consisteix en el traspàs de substàncies de la sang a l’espai urinari; aquest és el primer pas de l’elaboració d’orina. Per tal que aquest procés es realitzi, les substàncies que es filtren han de travessar la membrana glomerular, és a dir, la capa de cèl·lules i substàncies que separen l’interior dels capil·lars sanguinis, o espai intracapil·lar, de l’espai comprès entre els capil·lars i les parets de la càpsula de Bowman, o espai urinari.
El procés de filtració s’efectua, per tant, quan les substàncies de la sang travessen les tres capes que constitueixen la membrana glomerular: l’endoteli capil·lar, la membrana basal i l’epiteli visceral de la càpsula de Bowman. L’estructura especial d’aquestes tres capes permet el pas d’unes substàncies determinades, però impedeix el pas d’altres, segons la grandària de les molècules; per tant, la membrana glomerular actua com un veritable filtre. Així, l’endoteli capil·lar, constituït per les cèl·lules que revesteixen els capil·lars, és interromput per nombroses obertures o porus. Aquests porus són relativament grossos i permeten el pas de gairebé qualsevol tipus de substàncies. En canvi, la membrana basal, constituïda per fibres i substàncies inertes, forma una xarxa tupida que impedeix el pas de les substàncies les molècules de les quals són grosses, com les proteïnes. Finalment, l’epiteli visceral, format per la capa de cèl·lules de la càpsula de Bowman que es replega sobre els capil·lars, acaba de fer la tria de substàncies filtrades. Aquesta última capa, només la travessen les substàncies les molècules de les quals poden passar a través de les fenedures que queden entre els pedicels, que són les prolongacions de les cèl·lules de l’epiteli visceral, o podòcits, que cobreixen la superfície dels capil·lars.
En definitiva, la membrana glomerular impedeix la filtració de substàncies amb molècules d’una grandària relativament important i per tant no permet tampoc el pas de cèl·lules. Així, hom considera que de fet la filtració glomerular no s’efectua amb tota la sang sinó solament amb la part líquida, o plasma, d’on s’exclouen les cèl·lules sanguínies. Com que aproximadament un 45% del volum sanguini es compon de cèl·lules, la fracció del flux sanguini renal constituïda per plasma, anomenada flux plasmàtic renal, representa uns 660 ml/min. La part del plasma que travessa la membrana glomerular i passa a l’espai urinari constitueix la filtració glomerular, que és per tant el fluid format en els corpuscles renals com a resultat de la filtració del plasma.
El traspàs de substàncies de la sang a l’espai urinari és un procés passiu degut a l’acció de dos tipus de forces que actuen en els vasos sanguinis i en l’espai urinari: la pressió hidrostàtica i la pressió oncòtica. La pressió hidrostàtica és la força exercida sobre les parets de cadascun dels compartiments pel líquid que cadascun d’ells conté. Si aquesta força és diferent en un costat o l’altre d’una membrana permeable, o semipermeable, com és el cas de la membrana glomerular, la pressió hidrostàtica tendeix a igualar-se, ja que el líquid del compartiment de més pressió passa al de pressió menor. Al corpuscle renal, la pressió hidrostàtica és molt superior en els capil·lars glomerulars, on és d’uns 70 mm Hg, que en l’espai urinari, on és d’uns 14 mm Hg. Per tant, l’aigua i les altres substàncies plasmàtiques que puguin travessar la membrana glomerular tendeixen a passar de l’espai intracapil·lar a l’espai urinari. Aquest traspàs de líquids depèn a més de la pressió oncòtica, que és la força exercida per les substàncies amb molècules grosses que no poden travessar la membrana, que atreu líquids cap al compartiment on es troben per igualar-ne la concentració a ambdós costats. Al corpuscle renal, la pressió oncòtica és deguda principalment a les proteïnes plasmàtiques que no poden travessar la membrana glomerular, i per tant atreuen líquids cap a l’interior dels capil·lars. Aquesta pressió oncòtica augmenta progressivament al llarg del glomèrul, i és molt més gran en l’arteriola eferent que en l’arteriola aferent, perquè en anar-se filtrant líquids de la sang a l’espai urinari s’incrementa la concentració de proteïnes als capil·lars. Així, la pressió oncòtica mitjana és d’uns 32 mm Hg, però varia des d’uns 28 mm Hg en l’arteriola aferent fins a uns 36 mm Hg en l’arteriola eferent. Al contrari, en l’espai urinari, on no hi ha proteïnes, la pressió oncòtica és gairebé nul·la.
En definitiva, en el procés de filtració glomerular actuen dues forces antagòniques: la pressió hidrostàtica, que tendeix a fer passar el plasma de l’espai endocapil·lar a l’espai urinari, i la pressió oncòtica, que actua en sentit contrari i que augmenta al llarg del cabdell glomerular. Com a resultat de l’addició d’aquestes dues forces, es produeix una pressió de filtració que és la força que empeny el plasma a travessar la membrana glomerular. La pressió mitjana de filtració és d’uns 24 mm Hg i actua en la direcció de l’espai intracapil·lar a l’espai urinari. Tanmateix, però, aquesta pressió no és homogènia en tot el corpuscle, sinó superior en l’arteriola aferent i nul·la en l’arteriola eferent, pel fet que la pressió oncòtica augmenta d’un segment a l’altre i arriba a igualar la pressió hidrostàtica. Quan ambdues pressions s’igualen, i per tant la pressió de filtració és igual a zero, el procés de filtració glomerular s’interromp.
A més de la diferència de pressions, el procés de filtració glomerular depèn també de les característiques de la membrana que separa la sang de l’espai urinari, especialment de la seva superfície i del grau de permeabilitat. Aquestes característiques són constants en condicions normals, i es reflecteixen conjuntament en un factor anomenat coeficient de filtració.
Així, en conclusió, el volum de plasma que es filtra als glomèruls i passa a l’espai urinari, anomenat taxa de filtració glomerular, depèn de dos factors: la pressió de filtració i el coeficient de filtració. En condicions normals, als ronyons d’un adult es formen cada minut uns 125 ml de filtració glomerular. Això vol dir que la proporció del flux plasmàtic renal transformat en filtració glomerular, anomenada fracció de filtració, és gairebé del 20% del total. Per tant, finalment, una desena part del volum de sang que accedeix als ronyons cada minut es transforma en filtració glomerular. Això representa que cada dia es filtren als glomèruls aproximadament uns 180 litres de plasma.
Qualsevol variació en algun dels factors que determinen la taxa de filtració glomerular pot fer variar el volum de plasma filtrat. Així, per exemple, si a conseqüència d’una malaltia la membrana glomerular s’engruixeix, o bé una part important dels glomèruls es destrueixen, el coeficient de filtració es redueix, i per tant es redueix també la filtració glomerular. Igualment, una davallada de la pressió hidrostàtica capil·lar o un augment de la concentració de proteïnes plasmàtiques causaria una davallada de la pressió de filtració que reduiria igualment la filtració glomerular.
La composició de la filtració glomerular depèn de la del plasma, ja que gairebé totes les substàncies del plasma travessen la membrana glomerular, amb excepció de les proteïnes. Així, la major part de la filtració es compon d’aigua, on es troben dissoltes diverses substàncies com ara glucosa, urea, creatinina, sodi, potassi, clor i bicarbonat. Algunes d’aquests substàncies, com els ions minerals, que intervenen en diversos processos metabòlics de l’organisme, són posteriorment reabsorbides als túbuls renals i passen novament a la sang. En canvi, d’altres substàncies, com la urea, són productes de rebuig que després de filtrats s’eliminen amb l’orina. Tanmateix, però, cap substància no és eliminada completament de la sang que passa pel ronyó, perquè en el procés de filtració glomerular les substàncies passen del plasma a l’espai urinari solament fins que la concentració en ambdós compartiments s’iguala. De totes maneres, en passades successives de la sang pel ronyó la concentració sanguínia d’una determinada substància es va reduint fins que és eliminada completament, si no és que l’organisme continua elaborant aquesta substància. Així, es va produint una depuració de determinades substàncies en la sang amb una rapidesa que depèn de les característiques químiques de cada substància en concret. La capacitat del ronyó d’eliminar una substància determinada de la sang s’anomena aclariment, i correspon a la quantitat de plasma del qual és eliminada completament aquella substància en un temps determinat. L’aclariment d’una substància és més elevat com més ho és també la seva concentració en l’orina amb relació a la concentració que se’n determina al plasma, i com més important sigui el volum d’orina excretat en un temps determinat. Segons les característiques químiques que presenten, hi ha substàncies que tenen un aclariment molt elevat, la qual cosa significa que són ràpidament eliminades de la sang, mentre que d’altres presenten un aclariment baix, cosa que indica que són eliminades molt a poc a poc.