渗透性利尿是由于肾小管液中溶质浓度升高，导致肾小管对水的重吸收减少而引起的尿量增多现象。当肾小管腔液中某些溶质因未被重吸收而留在管腔内时，可使管腔液渗透压升高，阻碍水的重吸收，从而使尿量增加。例如，糖尿病患者血糖浓度过高，超过了肾糖阈，肾小球滤过的葡萄糖不能完全被肾小管重吸收，致使肾小管液中葡萄糖含量增多，渗透压升高，水的重吸收减少，出现多尿，一般每天尿量可达到2000~3000毫升甚至更多。
肾小管重吸收功能相关因素导致的渗透性利尿
肾小管对溶质重吸收障碍：正常情况下，肾小管会重吸收大部分的水分和溶质。但如果肾小管本身的功能出现问题，比如某些肾脏疾病导致肾小管重吸收溶质的能力下降，就会使肾小管腔内溶质浓度升高。例如，一些遗传性肾小管疾病可能影响特定溶质的转运蛋白功能，使得葡萄糖、钠离子等不能被正常重吸收，进而引发渗透性利尿。肾小球滤过溶质增加：当肾小球滤过的溶质增多时，也可能导致渗透性利尿。像静脉输入大量葡萄糖溶液，会使血糖浓度迅速升高，肾小球滤过的葡萄糖量超过了肾小管重吸收的能力，从而使肾小管液中葡萄糖含量升高，渗透压增大，水的重吸收减少，尿量增加。一般静脉输入大量高渗葡萄糖后，可能在短时间内（如1~2小时内）就会出现尿量明显增多的情况。
疾病因素引发的渗透性利尿
糖尿病：糖尿病患者体内胰岛素分泌不足或作用缺陷，导致血糖升高。血糖升高超过肾糖阈（通常为8.88mmol/L左右）时，肾小球滤过的葡萄糖不能被肾小管完全重吸收，肾小管液中葡萄糖浓度增高，渗透压升高，阻碍水的重吸收，引起渗透性利尿。患者除了尿量增多外，还常伴有多饮、多食、体重减轻等症状，一般血糖控制不佳时，这种渗透性利尿现象会比较明显。急性肾功能衰竭多尿期：在急性肾功能衰竭少尿期之后进入多尿期，此时肾小管上皮细胞开始修复，但重吸收功能尚未完全恢复正常。肾小球滤过的原尿中的溶质不能被充分重吸收，肾小管腔内溶质浓度升高，引发渗透性利尿。一般多尿期尿量可逐渐增多，每天可达3000~5000毫升甚至更多，持续时间不等，可能持续1~3周左右。
药物因素导致的渗透性利尿
甘露醇：甘露醇是临床上常用的渗透性利尿剂。它通过静脉注射进入体内后，经肾小球滤过，不被肾小管重吸收，从而提高肾小管腔液的渗透压，减少水的重吸收，产生利尿作用。例如，在脑水肿患者的治疗中，使用甘露醇可以降低颅内压，就是利用了其渗透性利尿的原理。一般静脉滴注甘露醇后，可能在几十分钟内就会发挥利尿效果，使尿量增加。不过，使用甘露醇时需要密切监测患者的肾功能等指标，因为大量使用可能会对肾脏造成一定影响。