У здорового человека количество мочевины в крови колеблется от 2,5 до 8,3 ммоль/л. Уровень мочевины в крови так же, как и уровень остаточного азота может повышаться вследствие ряда внепочечных факторов (потребление большого количества белковой пищи, воспалительные, опухолевые процессы с распадом белков и т. д.). Однако при этих состояниях избыток мочевины быстро удаляется из организма почками. Продолжительное обнаружение мочевины крови на уровне 7 ммоль/л расценивается как проявление почечной недостаточности. Таким образом, повышение содержания мочевины более специфично для нарушений функции почек, чем повышение остаточного азота крови. Определение мочевины обязательно проводится при обследовании почечного больного.

При тяжелой почечной недостаточности уровень мочевины в крови может достигать очень больших цифр, превышая норму в 20-30 раз. В начальных стадиях почечной недостаточности возможно повышение уровня мочевины в крови при отсутствии нарастания остаточного азота, что еще более повышает диагностическую ценность определения мочевины.

Для раннего выявления почечной недостаточности имеет значение определение так называемого мочевинного коэффициента, который представляет собой процентное отношение мочевины к остаточному азоту и в норме составляет 50-70%. При недостаточности функции почек эта цифра резко повышается. Повышение мочевинного коэффициента иногда наступает раньше нарастания в крови не только остаточного азота, но и мочевины. Поэтому его повышение является предвестником и чрезвычайно ранним признаком декомпенсации почек.

Пониженное содержание мочевины крови может иметь место при печеночной недостаточности, что связано с нарушением синтеза мочевины в печени.