O sistema excretor remove as substâncias potencialmente tóxicas que se acumulam nos processos metabólicos. Nos mamíferos, os principais órgãos usados para filtrar o sangue de substâncias químicas em excesso, principalmente resíduos nitrogenados, são os rins. Outros órgãos envolvidos incluem os ureteres que transportam a urina para a bexiga, que armazena os resíduos até que possam ser excretados pela uretra.
Em mamíferos, a urina é usada para coletar resíduos nitrogenados na forma de ácido úrico ou, como em humanos, de uréia. A uréia é um produto químico solúvel em água, então o corpo pode facilmente usar o excesso de água para ajudar a se livrar dela. O ácido úrico, por outro lado, não é solúvel em água e é excretado na forma sólida por espécies como pássaros com muito pouca água. Isso também é usado por muitas espécies em climas áridos, onde usar água para excreção seria um desperdício demais.
Grandes quantidades de água e produtos químicos são absorvidos pelos rins, mas uma grande maioria retorna para o sangue. Os rins são pelo menos tão necessários para regular o equilíbrio de fluidos no corpo quanto para excretar resíduos. Outros órgãos envolvidos no sistema excretor incluem o fígado e a pele, que remove alguns materiais tóxicos e resíduos por meio do suor.