Поскольку прямые венозные и артериальные почечные сосуды лежат бок о бок друг к другу, а кровь по ним течёт в противоположных направлениях, на всём протяжении их контактирующих поверхностей кровоток почки создаёт горизонтальный градиент концентрации всех способных к диффузии веществ.

Активный транспорт является энергоёмким процессом, в котором перенос более крупных молекул осуществляется с помощью белков-переносчиков против градиента концентрации ионов, с активным участием плазмолеммы (эндо — и экзоцитоз).

Простая диффузия — перенос мелких неполярных молекул (кислород, азот, углекислый газ, бензол) и незаряженных полярных молекул (вода, глицерин) по градиенту концентрации.

Эти каналы позволяют ионам калия, и только им, спокойно вытекать по градиенту концентрации из клетки, где их концентрация высока, наружу, где их концентрация ниже.

При этом механизме активного транспорта через мембрану в клетку поступают против градиента концентрации химически не изменённые питательные вещества.

Однако облегчённая диффузия происходит только по градиенту концентрации, но не против него, поэтому она не требует затраты энергии.

В норме содержание натрия и калия сбалансировано, а жидкость выделяется почками в полном объёме по закону градиента концентрации, то есть совместно с натрием.

Дыхательные комплексы в ходе окислительно-восстановительных реакций проталкивают протоны через тонкую мембрану против градиента концентрации.