慢性腎功能不全時由于腎單位的損害，可引起腎小球濾過率的明顯下降及腎小管功能的喪失。在慢性腎功能不全的早期，由于殘存的腎單位的代償反應及腎小管對水的重吸收減少，體內的水代謝可以基本保持平衡。但隨著病情的進展，水排泄量的可調節范圍明顯縮小，尿濃縮功能日益減退，最后可出現等滲尿、多尿及夜尿量增加。嚴重患者可以出現脫水表現。
而在腎功能不全的尿毒癥期，由于腎單位的極度破壞，患者的總排尿量明顯減少，可以出現少尿和水潴留。慢性腎功能不全時電解質紊亂比較復雜，在慢性腎功能不全的代償期，血鈉、血鉀可通常維持平衡，部分患者可由于攝入減少或利尿劑應用不當出現低鉀血癥。
但在失代償期以后，由于腎小管對鈉的重吸收功能減退，如鈉的攝入減少可以出現低鈉血癥。而在鈉負荷增加時，腎臟不能將過多的鈉排出體外，常可引起高血壓、水腫及充血性心功能衰竭等。出現少尿后，尤其是合并有感染，酸中毒或者使用保鉀利尿劑，RAS阻滯劑等藥物時，患者容易出現高鉀血癥。
慢性腎功能不全的鈣磷代謝紊亂通常表現為低鈣血癥及高磷血癥，持續的鈣磷代謝紊亂是引發各種腎性骨病的主要原因，慢性腎功能腎衰竭損傷后體內排酸減少，腎小管分泌氨能力減弱，碳酸氫鹽丟失或腎小管的重吸收功能缺陷，可以造成代謝性酸中毒。在腎小球濾過率大于每分鐘五十毫升時通常無酸堿平衡紊亂，當腎小球濾過率小于每分鐘二十毫升后，可以出現明顯的代謝性酸中毒。
