Oznaczenie stężenia mocznika w surowicy krwi istotne  głównie w diagnostyce pracy  nerek.  Mocznik jest końcowym produktem rozpadu białek, wytwarzanym  głównie w wątrobie. Stężenie mocznika w surowicy zależy od, często przeciwstawnych, mechanizmów oraz   nawyków żywieniowych. Najważniejsze czynniki wpływające na poziom mocznika w krwi, to: wydalanie i reasorbcja nerkowa mocznika, rozpad własnych (endogennych) białek organizmu i wątrobowa synteza białek oraz podaż białka w diecie (dieta wysoko lub nisko białkowa). U dzieci, ze względu na przeważające procesy anaboliczne, stężenie mocznika jest niższe niż u dorosłych.  Zwiększenie stężenia mocznika jest prawie zawsze związane z obniżeniem perfuzji nerkowej, skąpomoczem i bezmoczem, rzadziej z nasileniem katabolizmu białek np.: w przypadku  glikokorykoterapii, nadczynności tarczycy, chemioterapii nowotworów i w chorobach o ciężkim przebiegu. W ciężkich uszkodzeniach nerek z ograniczeniem filtracji dochodzi do znacznego zmniejszenia wydalania mocznika i w konsekwencji  znacznego wzrostu stężenia w surowicy. Ze względu na rozmaitość  czynników  decydujących o poziomie mocznika w krwi, stężenie mocznika nie jest jednak precyzyjnym  parametrem  oceny przesączania kłębuszkowego.  Wskazaniem do oznaczenia stężenia mocznika w krwi jest: różnicowanie przyczyn nadmiaru związków azotowych w krwi (azotemia przednerkowa i pozanerkowa),  ocena toksemii mocznicowej u chorych z terminalną niewydolnością  nerek oraz  ocena nasilenia katabolizmu białkowego u chorych dializowanych.  W diagnostyce różnicowania przyczyn azotemii znalazł zastosowanie wskaźnik mocznik/kreatynina.