尿液的稀釋是由于小管液的溶質被重吸收而水不易被重吸收造成的。這種情況主要發生在髓袢升支粗段。前已述及，髓袢升支粗段能主動重吸收Na 和CI^-，而對水通透，故水不被重吸收，造成髓袢升支粗段小管液為低滲。在體內水過剩而抗利尿激素釋放被抑制時，集合管對水的通透性非常低。因此，髓袢升支的小管液流經遠曲小管和集合管時，NaCI繼續重吸收，使小管液滲透濃度進一步下降。可降低至50mOsm/kgH₂O，形成低滲尿，造成尿液的稀釋。如果抗利尿激素完全缺乏時，如嚴重尿崩癥患者，每天可排出高達20L的低滲尿，相當于腎小球濾過率的10%。