Das Sammelrohr schließt sich dem distalen Tubulus an und zieht parallel zur Henle-Schleife bis zum Nierenbecken, in dem der Sekundärharn (Endharn) gesammelt wird. Das Sammelrohr ist aber nicht einfach nur eine bloße Leitung für den Sekundärharn, sondern dient auch der finalen Aufkonzentrierung des Harns. Dabei laufen die gleichen Mechanismen wie im distalen Tubulus ab. Auch hier fördern Aldosteron und ADH die Resorption von Natrium und Wasser. Mit Ausnahme des Harnstoffs ist das Sammelrohr aller­dings undurchlässig für andere Substanzen. Harnstoff kann vom Sammelrohr in das Interstitium abgegeben werden, wo es die dortige Osmolarität erhöht, die für das Gegenstromprinzip so wichtig ist. Der Harnstoff verbleibt aber nicht im Interstitium, sondern wird von dem aufsteigenden Ast der Henle-Schleife wieder aufgenommen (Abb.).