Мочеиспускание регулируется нейрогуморальным путем. По мочеточникам из почек постоянно движутся небольшие порции мочи, что способствует постепенному наполнению мочевого пузыря. Когда стенки мочевого пузыря растягиваются и накапливается большое количество мочи, рецепторы в пузыре посылают сигналы в центральную нервную систему. В ответ на это сигнал стенки мочевого пузыря сокращаются, открывается сфинктер между мочевым пузырём и мочеиспускательным каналом, и моча под давлением поступает в мочеиспускательный канал.

У маленьких детей этот процесс происходит рефлекторно, без участия сознательного контроля. Однако по мере взросления этот рефлекс становится подконтрольным высшим отделам мозга, и мочеиспускание становится произвольным. В норме у взрослого человека желание опорожнить мочевой пузырь возникает, когда в нём накапливается около 0,5 литра мочи.