L’orina transportada pels urèters s’acumula progressivament en la bufeta urinària. A mesura que augmenta el volum d’orina acumulat en la bufeta, s’incrementa la pressió que exerceix sobre les parets de l’òrgan, la qual cosa és detectada pels receptors nerviosos que hi ha a les parets vesicals. Quan s’ateny un determinat nivell de pressió, que sol correspondre a un contingut d’uns 200 cc d’orina en la bufeta, es desencadenen una sèrie d’impulsos nerviosos que originaran el reflex de micció.
El reflex de micció consisteix en la contracció involuntària de la musculatura de la bufeta urinària, com a resposta a un increment de la pressió a l’interior. En la primera època de la vida, el reflex de la micció origina l’evacuació immediata de l’orina; posteriorment, causa la sensació de necessitat d’orinar, quan la micció pot ésser controlada voluntàriament. En qualsevol cas, els impulsos desencadenats pels receptors nerviosos vesicals són menats per les fibres sensitives del nervi pèlvic, o nervi erector, un nervi format per fibres nervioses que travessen la columna vertebral a nivell de la segona, la tercera i la quarta vèrtebres sacres. A través d’aquest nervi, els impulsos atenyen la medul·la espinal, on es transmeten a les cèl·lules nervioses del centre de Budge o centre medul·lar de la micció, una estructura nerviosa localitzada a la banya anterior de la medul·la espinal, a l’altura de les dues darreres vèrtebres dorsals i la primera vèrtebra lumbar. En rebre aquests impulsos nerviosos, el centre de la micció desencadena al seu torn d’altres impulsos nerviosos que es transmeten per les fibres del mateix nervi pèlvic fins a les fibres de la capa muscular de la bufeta urinària, o múscul detrusor, i en provoquen la contracció. A causa de la disposició de les fibres musculars en la bufeta urinària, llur contracció origina dos fenòmens. En primer lloc es produeix una força de compressió de les parets de la bufeta sobre l’orina continguda, que l’empeny en direcció al coll vesical. Alhora, es produeix una separació de les fibres que constitueixen l’esfínter intern de la bufeta, i per tant sobre a l’orifici uretral intern. En l’infant petit, aquestes dues accions, que es desencadenen en atènyer un cert volum a l’interior de la bufeta, originen la sortida de l’orina per la uretra i la seva evacuació a l’exterior en forma involuntària.
El procés d’aprenentatge permet d’anar detectant conscientment els impulsos nerviosos que desencadenen el reflex de la micció, i es pot inhibir voluntàriament aquest reflex fins al moment en què es vol evacuar l’orina. Aquesta regulació del reflex s’exerceix a través de les connexions del centre de la micció amb estructures nervioses de control voluntari. Efectivament, els impulsos nerviosos sensitius desencadenats per la repleció de la bufeta, a més d’estimular les neurones del centre de Budge, es transmeten també a fibres nervioses sensitives, que pugen per la medul·la espinal. Aquests impulsos són interpretats en l’àrea sensitiva del cervell, i produeixen la sensació conscient del grau de repleció de la bufeta. Així, segons la informació rebuda, es desencadenen els impulsos nerviosos en la zona motora del cervell, que davallen per la medul·la espinal fins a les neurones del centre de la micció inhibint-ne o afavorint-ne l’activitat. A més, els impulsos motors procedents del cervell es transmeten també per fibres nervioses del nervi pudend a l’esfínter extern de la bufeta i regulen el grau de contracció de les seves fibres musculars. A través del procés d’aprenentatge hom aconsegueix que, de manera inconscient, els impulsos sensitius desencadenats per la repleció de la bufeta originin automàticament en el cervell impulsos motors que inhibeixen el reflex miccional i contreuen l’esfínter extern. D’aquesta manera, només voluntàriament, quan es vol orinar es deixen de produir aquests impulsos, i així es desencadena el reflex miccional, es relaxa l’esfínter extern i per tant es produeix la micció.
A més dels mecanismes principals esmentats, en el procés de la micció intervenen també d’altres mecanismes auxiliars, que potencien l’augment de pressió en la bufeta urinària i faciliten la micció, com la contracció de la musculatura abdominal o del sòl de la pelvis.