Le rein participe à l'équilibre du milieu intérieur, en particulier dans la régulation de la teneur en eau et en sodium.
Si la teneur en eau de l'organisme diminue, l'hypothalamus sécrète une hormone antidiurétique (ADH) ayant pour cible les reins. Sous l'action de cette dernière, le rein augmente les phénomènes de réabsorption, ce qui aboutit à une diminution de la sécrétion urinaire.
De même, en cas de diminution de la teneur en sodium du milieu intérieur, les néphrons produisent de la rénine. Cette hormone permet la synthèse d'une autre substance, l'angiotensine, à partir d'une protéine sécrétée par le foie. L'angiotensine a pour effet de provoquer la sécrétion d'aldostérone par les glandes surrénales (des structures endocrines situées au-dessus des reins), favorisant ainsi la réabsorption du sodium. Elle agit également au niveau des centres nerveux sur la sensation de soif.
En cas d'augmentation anormale de la teneur en glucose du sang (hyperglycémie), comme chez les diabétiques, le glucose n'est pas totalement réabsorbé au niveau du rein et il y a alors glycosurie (présence de glucose dans les urines).