肾小管的主要功能包括重吸收、分泌和排泄，是肾脏完成尿液生成和调节体液平衡的关键结构。
肾小管能将原尿中大部分水分、葡萄糖、氨基酸、钠离子等有用物质重新吸收回血液。近端小管是重吸收的主要部位，约重吸收原尿中65％的水分和钠离子，以及几乎全部的葡萄糖和氨基酸。这种选择性重吸收有助于维持体内电解质和酸碱平衡。
肾小管上皮细胞可主动将血液中的氢离子、钾离子、肌酐等物质分泌到尿液中。远端小管和集合管通过分泌氢离子和氨，参与调节体液酸碱平衡。某些药物代谢产物也通过肾小管分泌排出体外。
肾小管能将体内代谢废物如尿素、尿酸、肌酐等排出体外。这些物质在肾小球滤过后，部分会被肾小管进一步排泄，最终形成终尿排出。排泄功能异常可能导致代谢废物蓄积。
髓袢和集合管通过逆流倍增机制调节尿液渗透压。在抗利尿激素作用下，集合管可重吸收水分形成浓缩尿；缺乏该激素时则排出稀释尿。这种功能对维持体液渗透压稳定至关重要。
肾小管周围细胞可分泌促红细胞生成素调节造血，分泌活性维生素D3调节钙磷代谢。近球小体中的致密斑能感受小管液中钠离子浓度，参与肾素-血管紧张素系统调节。
保持肾小管功能正常需要适量饮水，避免高盐高蛋白饮食，控制血压血糖在正常范围。出现多尿、夜尿增多、尿液泡沫增多等异常时，应及时就医检查肾功能。定期体检中的尿常规和肾功能检查能帮助早期发现肾小管功能异常。
