Munuaisten fysiologiassa ultrasuodatus tapahtuu veren ja suodoksen välisellä esteellä munuaisten glomeruluskapselissa (Bowmanin kapselissa). Kuten ei-biologisissa ultrasuodatuksen esimerkeissä, paine (tässä tapauksessa verenpaine) ja konsentraatiogradientit johtavat erottumiseen puoliläpäisevän kalvon läpi (jonka podosyytit muodostavat). Bowmanin kapselissa on tiheä kapillaariverkosto, jota kutsutaan glomerulukseksi. Veri virtaa näihin kapillaareihin afferenttien valtimoiden kautta ja poistuu efferenttien valtimoiden kautta.

Kaavio, jossa esitetään munuaisten fysiologiset perusmekanismit

Korkea hydrostaattinen paine pakottaa tubulaarisen nesteen pienet molekyylit, kuten veden, glukoosin, aminohapot, natriumkloridin ja urean, suodattimen läpi glomerulaarikapselissa olevasta verestä Bowmanin kapselin tyvikalvon poikki munuaistiehyiden sisään. Tätä prosessia kutsutaan ultrasuodatukseksi; tuloksena syntyvää nestettä, joka on käytännöllisesti katsoen vapaa suurista proteiineista ja verisoluista, kutsutaan glomerulusfiltraatiksi tai ultrasuodatukseksi. Ultrafiltraatti muuttuu edelleen takaisinimeytymisen ja erittymisen avulla virtsaksi.

Glomerulaarinen paine on noin 75 millimetriä elohopeaa (10 kPa). Sitä vastustaa kapselitilassa olevien liuottimien osmoottinen paine (30 mmHg, 4,0 kPa) ja hydrostaattinen paine (20 mmHg, 2,7 kPa). Tätä paine-eroa kutsutaan tehollispaineeksi (25 mmHg, 3,3 kPa).

Hemodialyysikeskuksissa ultrasuodatus tapahtuu hemodialyysikoneiden hemofiltterissä, kun verenpaine on suurempi kuin dialysaattipaine (erotus = transmembraanipaine (TMP)). Näin verestä poistetaan nestettä säilyttäen sen verisolut ehjinä.