動物氮代謝最終產物──尿素的生成過程。尿素是哺乳動物排泄銨離子的形式。哺乳動物細胞環境中銨離子濃度不能過高，例如，人血漿的銨離子濃度一般不超過70微摩爾濃度，更高的濃度會導致中毒。因此，大多數陸居動物都有一個如何排泄氮化合物的問題。水生動物多為直接排氨的，排出的氨隨即被周圍的水稀釋，當兩棲類經過變態而成為陸居動物，例如，蝌蚪成為蛙時，排氨代謝就轉變為排尿素代謝，體液中從脫氨、轉氨等作用所釋放的銨離子通過一系列酶催化的反應成為尿素。除鳥類及爬行類排尿酸以外，，陸居動物均以尿素為氮代謝的終產物。
肝臟是動物生成尿素的主要器官，由於精氨酸酶的作用使精氨酸水解為鳥氨酸及尿素。精氨酸在釋放瞭尿素後產生的鳥氨酸，和氨甲酰磷酸反應產生瓜氨酸，瓜氨酸又和天冬氨酸反應生成精氨基琥珀酸，精氨基琥珀酸為酶裂解，產物為精氨酸及延胡索酸。由於精氨酸水解在尿素生成後又重新反復生成，故稱尿素循環（見圖）。
氨甲酰磷酸是由來自脫氨等作用的銨離子和來自碳代謝的CO2，通過合成酶的催化縮合而成。合成的過程中消耗瞭4分子ATP，反應基本上是不可逆的。合成酶受N-乙酰谷氨酸激活，如高蛋白膳食可導致激活劑增產，從而促進氨甲酰磷酸增加合成，有助於多餘的氨的排除。氨甲酰磷酸的合成可以看作動物氮代謝的關鍵反應，而鳥氨酸在這一反應中僅起著攜帶者的作用。