在正常情况下，膀胱逼尿肌在副交感神经紧张冲动的影响下，处于轻度收缩状态，使膀胱内压经常保持在0.98kPa(10cm H2O)，因为膀胱具有较大的伸展性，导致内压稍升高后可以很快回降。当尿量增加到400-500ml时膀胱内压才超过0.98kPa(10cm H2O)而明显升高。如果膀胱内尿量增加到700ml，膀胱内压随之增加至3.43kPa(35cm H2O)时，逼尿肌便出现节律性收缩，排尿欲也明显增加，但此时还可有意识地控制排尿。当膀胱内压达到6.86kPa(70cm H2O)以上时，便出现明显的痛感以致不得不排尿。
排尿活动是一种反射活动。当膀胱尿量充盈到一定程度时(400-500ml)，膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋。冲动沿盆神经传入，到达骶髓的排尿反射初级中枢;同时，冲动也到过脑干和大脑皮层的排尿反射高位中枢，并产生排尿欲。排尿反射进行时，冲动沿盆神经传出，引起逼尿肌收缩、内括约肌松驰，于是尿液进入后尿道。这时尿液还可以刺激尿道的感受器，冲动沿阴部神经再次传到脊髓排尿中枢，进一步加强其活动，使外括约肌开放，于是尿注被强大的膀胱内压(可高达14.7kPa(150cm H2O)驱出。尿液对尿道的刺激可进一步反射性地加强排尿中枢活动。这是一种正反馈，它使排尿反射一再加强，直至尿液排完为止。在排尿末期，由于尿道海绵体肌肉收缩，可将残留于尿道的尿液排出体外。此外，在排尿时，腹肌和膈肌的强大收缩也产生较高的腹内压，协助克服排尿的阻力。
大脑皮层等排尿反射高位中枢能对脊髓初级中枢施加易化或抑制性影响，以控制排尿反射活动。小儿大脑发育未臻完善，对初级中枢的控制能力较弱，所以小儿排尿次数多，且易发生在夜间遗尿现象。
排尿或贮尿任何一方发生障碍，均可出现排尿异常，临床上常见的有尿频，尿潴留和尿失禁。排放次数过多者称为尿频，常常是由于膀胱炎症或机械性刺激(如膀胱结石)而引起的。膀胱中尿液充盈过多而不能排出者称为尿潴留。尿潴留多半是由于腰骶部脊髓损伤使排尿反射初级中枢的活动发生障碍所致。但尿流受阻也能造成尿潴留。当脊髓受损，以致初级中枢与大脑皮层推动功能联系时，排尿便失去了意识控制，可出现尿失禁。