Механизмите на детоксикация, които животните използват, са свързани с начина им на живот. Това е вярно с по-голяма сила на механизмите на хомеостазата, способността на организмите да поддържат вътрешна стабилност. Живеещ в пустиня бозайник постоянно се сблъсква с проблема за запазването на водата; но сладководната риба е изправена пред проблема да се отърве от водата, която постъпва в тялото й чрез осмоза през кожата. На нивото на отделната клетка, независимо дали е клетката, която представлява едноклетъчен организъм или клетка в тялото на многоклетъчен организъм, проблемите на хомеостазата се представят по сходни начини.

водния

За да продължи своите вътреклетъчни процеси, една клетка трябва да поддържа вътреклетъчна химическа среда, в която концентрациите на различни йони (виж по-долу) се поддържат постоянни в лицето на променящите се концентрации в средата, заобикаляща клетката. Това е задачата на клетъчната мембрана. При висшите животни задачата е по-лесна, тъй като клетките във вътрешността на телата им се къпят във вътрешна среда - кръвта, чийто състав е регулиран така, че да сведе до минимум ефектите от промените във външната среда. Тази регулаторна функция се поема от специализирани клетки или органи като бъбреците, като по този начин намалява регулаторната тежест на другите клетки на тялото.

Биологичната необходимост от хомеостатични механизми е особено спешна за контролиране на неорганичните компоненти на клетките и телесните течности. Неорганичните соли могат да упражняват дори по-голямо осмотично налягане върху непроницаемите за тях мембрани, отколкото уреята. Това е така, защото при условията в тялото те са почти напълно дисоциирани в съставните йони. Например, молекула обикновена сол (натриев хлорид) се дисоциира на два неорганични йона - положително зареден натриев йон и отрицателно зареден хлориден йон - и двата могат да упражняват осмотично налягане.

Освен осмотичните си ефекти, неорганичните йони имат дълбоко въздействие върху метаболитните процеси, които като цяло ще протичат само при наличието на подходящи концентрации на тези йони. Най-важните неорганични йони в организмите са положително заредените водородни, натриеви, калиеви, калциеви и магнезиеви йони и отрицателно заредените хлоридни, фосфатни и бикарбонатни йони. Мембраните на клетките не са напълно непропускливи за тези йони и всъщност са снабдени със способността да транспортират йони между вътрешността и външността на клетката, чрез което те контролират концентрациите на йони в клетките; когато такъв транспорт е в посоката, която изисква доставка на енергия, той се нарича активен транспорт (вж. клетка: Плазмената мембрана).

Осмотичната регулация е поддържането на нормалната концентрация на телесните течности; т.е. общата концентрация на всички разтворени вещества (разтворени вещества), които биха оказали осмотично налягане върху мембрана, непроницаема за тях. Осмотичната регулация контролира количеството вода в телесните течности спрямо количеството осмотично активни разтворени вещества. Йонната регулация е поддържането на концентрациите на различните йони в телесните течности един спрямо друг. Няма последователно разграничение между двата процеса; органи, които участват в единия процес едновременно, участват и в другия.

Основни отделителни структури

Докато бъбрекът е основният орган, осигуряващ екскрецията на азот и осмотичната и йонната регулация в тялото на бозайниците, тези функции не винаги се изпълняват от един орган при други животни. Както беше посочено по-рано, примитивните водни животни не се нуждаят от специални разпоредби за отделяне на азот. Но поради пропускливите си кожи те могат да имат сериозни проблеми с осмотичното и йонното регулиране, особено в прясна вода, където клетките, покриващи повърхността на тялото, имат способността активно да транспортират соли във или извън животното. В някои случаи тези небъбречни регулаторни дейности се извършват от определени специализирани клетки; напр. в хрилете на рибите (виж по-долу отделителни системи на гръбначни животни: риби). В други случаи специализираните клетки се сглобяват в органи за поглъщане или елиминиране на солта; напр. солените жлези на птиците (виж по-долу отделителни системи на гръбначни животни: Птици и влечуги).

Това разпръскване на регулаторната функция може да е примитивното условие, тъй като само при по-силно еволюиралите сухоземни животни регулаторната функция е ограничена до отделна отделителна система. Това е лесно разбираемо с оглед на необходимостта сухоземните животни да пестят вода. Това еволюционно развитие към една система достига своя връх в птиците, влечугите и сухоземните насекоми, при които всички процеси на елиминиране, които могат да включват загуба на вода - дефекация, отделяне на азот и йонна регулация - се сливат в един и същ последен канал.

За отделителните органи на голямо разнообразие от гръбначни и безгръбначни животни има доказателства, че първичният процес на производство на урина е неселективен, тъй като при тези животни всички вещества, разтворени в телесните им течности, с изключение на протеините, се намират в първичната урина. При много животни първичната урина се получава чрез филтриране от кръвта. На по-късен етап полезните за организма вещества в първичната урина се реабсорбират селективно. Освен това е известно, че няколко вещества активно се транспортират (секретират) в урината.

Неселективното образуване на първична урина служи за друг аспект на екскрецията: елиминирането на чужди вещества. Механизмите на активен транспорт са силно специфични за транспортираните вещества. Всички разтворени съставки на телесните течности преминават свободно в първичната урина и след това специфични реабсорбиращи механизми събират „желаните“ вещества. По този начин естествената икономика автоматично елиминира „нежеланите“ вещества, просто като не осигурява механизми за тяхното реабсорбиране.