腎臓には毎分800～1000ミリリットル、1日あたりでは1200～1500リットルの血液が供給されている。これは心臓からの拍出量の20～25％にあたる。腎臓の血管系の特徴は、血液が毛細血管を2回通過することである。第一の毛細血管は糸球体にあり、ここでは血圧を利用して濾過が行われる。ここの血圧は濾過量に大きく影響するので、糸球体の直前と直後の血管（輸入および輸出細動脈）の抵抗を加減することで微妙に調節されている。第2の毛細血管は尿細管周囲のものである。この血管は皮質では尿から再吸収された成分を運び去る役目をする。しかし髄質では、尿を濃縮するために塩分や尿素の高い濃度を逃さず保持する必要がある。そのため髄質の血管は下行血管と上行血管が並行して走り、その間で物質を交換するという特殊な配置（対向流系）を作っている。