Ammoniak (NH₃) enthält nur ein Stickstoffatom und ist sehr gut wasserlöslich, aber auch toxisch. Es wird zunächst in die Tubuli (das „Kanalsystem“) der Niere ausgeschieden, wo es zum ebenfalls giftigen Ammoniumion (NH₄⁺) protoniert wird. Durch die Protonierung wird das Ammoniak nicht mehr membrangängig und kann über den Urin ausgeschieden werden.

Harnstoff (CH₄N₂O) hingegen ist weniger giftig. Er enthält zwei Stickstoffatome und baut in der Niere einen osmotischen Gradienten auf. Wegen seiner sehr guten Wasserlöslichkeit kann mit nur 50 mL Wasser 1 g Stickstoff ausgeschieden werden. Daher ist Harnstoff das bevorzugte Ausscheidungsmolekül des Menschen und praktisch aller Säugetiere.

Die Harnsäure (C₅H₄N₄O₃) enthält vier Stickstoffatome. Sie ist in Wasser extrem schwer löslich und nicht giftig. Sie wird zu Dreiviertel über den Urin ausgeschieden und zu einem Viertel über den Darm, den Speichel und den Schweiß. Zirkuliert zu viel Harnsäure im Blut, können Harnsäurekristalle in kühleren Körperregionen (meist Fuß- oder Handgelenken) ausfallen und so in Gelenken zur entzündlichen Gicht führen.

Neben den stickstoffhaltigen Abfallprodukten werden aber auch andere Substanzen, wie körperfremde Stoffe (Gifte, Medikamente) über die Niere ausgeschieden.

Vögel hingegen bevorzugen Harnsäure als Exkretionsmolekül. Wegen der schlechten Wasserlöslichkeit und des hohen Stickstoffgehalts können Vögel unter großer Wasserersparnis möglichst viel Stickstoff ausscheiden. Die harnsäurehaltigen Exkremente (die weiße Farbe des Vogelkots kommt durch die Harnsäuresalze zustande) sind allerdings recht ätzend, weshalb man Vogeldreck lieber nicht zu lange auf seinem Auto kleben lassen sollte, da dieser den Lack angreift.