肾小管上皮细胞为单层上皮细胞，其外部存在很薄的基膜。肾小管可根据各段结构特征，分为近曲小管、髓袢细段、远曲小管三部分，其中近曲小管的管壁由单层立方上皮细胞构成，盘区在肾小体周围，是肾小管的主要组成部分。髓袢细段由近曲小管直部、髓袢、远曲小管直部组成，其管壁由单层扁平上皮细胞构成，管壁最薄。远曲小管与近曲小管相邻，其管壁与近曲小管相同，都由单层立方上皮细胞构成，与集合管相连。
肾小管除输送原尿的作用外，还有重吸收、分泌调节功能，对尿液的生成和浓缩起重要作用。肾小管上皮细胞是肾小管最外层的细胞，是组成肾小管的基本单位。肾小管的近曲小管主要功能为重吸收，可以吸收肾小球滤过的葡萄糖、氨基酸、蛋白质等，远曲小管主要功能为稀释、酸化、浓缩，可以降低尿比重，而髓袢细段的单层扁平上皮的细胞膜最薄，是尿素吸收的主要部位。