A análise da ureia utiliza-se principalmente, em conjunto com o teste da creatinina, para avaliar a função renal numa variedade de circunstâncias e para controlar doentes com disfunção ou insuficiência renal aguda ou crónica.

Níveis de ureia elevados sugerem deterioração da função renal. Isto pode ser provocado por doença, lesão ou insuficiência renal aguda ou crónica. Também pode ser provocado por uma condição que resulta na diminuição do fluxo sanguíneo para os rins, como na insuficiência cardíaca congestiva, estados de choque, stress, ataque cardíaco recente, ou queimaduras graves; também se observa perante obstruções do fluxo da urina, ou em situações de desidratação. As concentrações de ureia podem estar elevadas quando existe um catabolismo (degradação) excessivo de proteínas, ou perante uma alimentação com elevado conteúdo proteico, ou em situações de hemorragia gastrointestinal (devido às proteínas presentes no sangue).

Não é muito comum observar-se níveis baixos de ureia, e estes não constituem motivo de preocupação. Podem observar-se em doenças hepáticas graves, malnutrição e às vezes em indivíduos demasiado hidratados (demasiado volume de líquidos), mas a ureia não se utiliza para diagnosticar ou controlar estas condições.

Durante gravidez pode assistir-se quer a aumento, quer a diminuição da concentração de ureia.