Am Anfang einer jeden Diagnostik steht die Anamnese. Hier wird im Aufklärungsgespräch der Patient befragt, wie seine oder ihre Krankengeschichte aussieht und ob und welche Beschwerden vorliegen. Schmerzen beim Wasserlassen, eine Verfärbung des Urins oder Flankenschmerzen können auf eine Erkrankung der Niere hindeuten. Nach einer körperlichen Untersuchung (Abtasten, Abhören von Lunge und Herz usw.) stehen dem Arzt folgende spezifische Möglichkeiten zur Verfügung:

Schädigungen der Niere können Auslöser für viele verschiedene Erkrankungen, wie z. B. Bluthochdruck, sein, können aber auch selbst zu schwerwiegendem Nierenversagen führen. Daher ist die Nierendiagnostik ein wichtiger Pfeiler in der Behandlung vieler Erkrankungen. Ein Schwerpunkt der Nierendiagnostik ist die Basisdiagnostik, die sich mit der grundlegenden Nierenfunktion beschäftigt und nicht-invasive Methoden verwendet. So kann man beispielsweise über einen gewissen Zeitraum den Urin sammeln und so das Urin-Zeit-Volumen messen. Es sollte im Normalfall etwa 1,5 bis 2 L pro Tag betragen, kann bei Diabetikern allerdings auf mehr als 10 L pro Tag (Polyurie) ansteigen. Eine weitere Methode ist die Bestimmung von Stoffkonzentrationen im Urin. Dies kann unter anderem mit Teststreifen geschehen, um z. B. den Glukosegehalt oder den Gehalt roter Blutkörperchen (Erythrozyten) im Urin zu messen. Ein erhöhter Glukosegehalt kann auf eine Diabetes mellitus hindeuten, während ein erhöhter Gehalt von Erythrozyten eine Schädigung der Nephrone bedeuten kann.

Eine weitere Methode ist die Messung der sogenannten Clearance (englisch für „Beseitigung“ oder „Freigabe“). Die Clearance beschreibt die Entgiftungsleistung der Niere und wird üblicherweise Weise in mL/min angegeben. Sie gibt das Plasmavolumen an, das pro Zeiteinheit von einer bestimmten Substanz befreit wird. Indem man dem Patienten verschiedene Markersubstanzen verabreicht, kann man so Parameter wie die glomeruläre Filtrationsrate (GFR), den renalen Plasmafluss oder den renalen Blutfluss messen.

Eine solche Markersubstanz ist das Kohlenhydrat Inulin, das vollständig glomerulär filtriert und im Tubulussystem weder resorbiert noch sezerniert wird. Seine Clearance ist damit identisch mit der GFR. Um nun Aussagen über die Nierenfunktion zu treffen, kann die Clearance von verschiedenen Stoffen mit der GFR ins Verhältnis gesetzt werden. Dieses Verhältnis wird als fraktionelle Ausscheidung (FA) bezeichnet und wird mit folgender Formel berechnet:

Wird die Substanz, wie Inulin, vollständig glomerulär filtriert und im Tubulussystem weder resorbiert noch sezerniert, liegt die FA bei 1. Wird die Substanz zusätzlich im Tubulussystem resorbiert, ist die FA < 1 (z. B. Glukose wird vollständig resorbiert, daher sind die Clearance und FA = 0). Wird die Substanz hingegen zusätzlich sezerniert, ist die FA > 1 (z. B. organische Säuren, Penicillin). Manche Markersubstanzen werden nicht glomerulär filtriert, sondern nur im Tubulus sezerniert.

Ein wichtiger Marker im Klinikalltag ist die Bestimmung der Kreatinin-Konzentration im Urin. Kreatinin ist ein Stoff, der beim Muskelstoffwechsel anfällt und eine ähnliche Clearance wie Inulin hat. Es wird nur in geringem Maße tubulär sezerniert und wird zur Einschätzung der GFR herangezogen. Der Vorteil ist, dass Kreatinin ein körpereigener Stoff ist und nicht von außen zugeführt werden muss. Der Nachteil ist jedoch, dass ein erhöhter Kreatininspiegel im Blutserum erst ab einer GFR-Reduktion von 50 % messbar ist.

Ist die Nierenfunktion vermindert, können bildgebende Verfahren (Ultraschall, MRT) die Nieren sichtbar machen und Aufschluss darüber geben, warum die Funktion verändert ist. Häufig wird hierzu zunächst ein Ultraschall der Nieren (Nierensonografie) gemacht. Auf diese Weise erkennt man, ob z. B. die Größe der Nieren verändert ist, ein Harnstau vorliegt, Blutgefäße geschädigt sind, die Nieren entzündet sind oder sich Zysten oder Tumoren gebildet haben.