近端肾小管的功能主要是重吸收，当某种或某些成分重吸收不良时，出现于尿液中。

葡萄糖在肾小球完全滤过，原尿中浓度等于血清浓度。进入近端肾小管管腔的葡萄糖首先通过上皮细胞管腔侧的钠依赖的葡萄糖转运蛋白（SGLT1和SGLT2）进入上皮细胞，再通过上皮细胞基底膜侧的转运载体（GLUT1和GLUT2）离开上皮细胞。

临床判断肾脏对葡萄糖重吸收能力并不困难。如果在血糖正常情况下尿糖阳性，可视为肾脏重吸收葡萄糖能力下降，或称为肾性糖尿。

一般认为肾性糖尿呈良性过程，但近来有作者发现，存在HNF1α基因突变的患者有明显的TmGlu（近端肾小管的最大重吸收能力）/GFR下降，这些患者大多数发展为非酮症性糖尿病，称为MODY3。肾性糖尿可继发于多种原发或继发性肾脏实质性疾病，例如特发性或药物过敏性间质性肾炎、多发性骨髓瘤肾损害等。

肾性糖尿可同时伴发磷、尿酸、氨基酸等其他物质的重吸收障碍，因此需要进行多种检测以明确肾性糖尿是单发的还是合并的。

95%以上的氨基酸在近端小管重吸收，可以测定近端肾小管针对每一种氨基酸的最大重吸收能力。但临床上仅使用尿中是否出现氨基酸、氨基酸排泄分数和尿氨基酸/肌酐比值来诊断氨基酸尿。氨基酸转运障碍包括单种或多种氨基酸。

近端肾小管不仅重吸收尿酸盐，同时也分泌尿酸盐，最终肾脏的尿酸排泄分数为9%～15%。当尿酸重吸收减少或分泌增加，导致低尿酸血症；若尿酸分泌减少可导致高尿酸血症。很多药物可以影响肾脏对尿酸的重吸收或分泌。例如吡嗪酰胺或噻嗪类利尿药可抑制尿酸分泌或刺激其重吸收引起高尿酸血症；丙磺舒、苯溴马隆等可促进尿酸分泌，降低血清尿酸浓度。

磷的重吸收几乎全部发生在近端小管，磷通过2a型钠依赖磷载体（NPT2a）被吸收进入肾小管上皮细胞。磷的重吸收受甲状旁腺激素调节，甲状旁腺激素可减少NPT2a在肾小管上皮的表达，从而减少磷的重吸收，增加磷排泄。生理状态下，正常成人磷排泄分数约为20%。由于磷主要由肾排出，故当肾功能不全时，可引起高血磷。