当体内水分缺乏或丧失时，细胞外液的渗透压增高，刺激下丘脑—垂体后叶—抗利尿激素系统，使口渴中枢兴奋，人体增加饮水以补充水分的不足，同时抗利尿激素（ADH）分泌增加，使肾远曲小管和集合管上皮细胞对水分的重吸收增多，尿量减少，使水分保留于体内，降低细胞外液渗透压；相反，体内水分过多时，细胞外液渗透压降低，ADH的分泌减少，尿量排出增加以维持渗透压。此外，当血容量减少和血压下降时，肾素分泌增加，进而刺激肾上腺皮质使醛固酮的分泌增加，后者促进肾远曲小管和集合管对Na⁺的重吸收和K⁺、H⁺的排泌，水的重吸收亦增多，结果使尿量减少，细胞外液量增加；当循环血量增加和血压回升后，又可反馈抑制肾素的释放，从而使醛固酮的分泌减少，对Na⁺的重吸收也减少，使细胞外液量不再增加，达到内环境稳定。