Il existe plus de 29000  espèces de poissons, et parmi elles environ 14000 espèces d’eau de mer.
Le groupe des poissons est très hétérogène. Ce qui caractérise l’ensemble du groupe c’est la présence d’un système branchial, portées par les arcs branchiaux. Le nombre de fentes branchiales peut varier.
A l’intérieur de ces branchies, circulent des vaisseaux sanguins qui permettent les échanges gazeux mais également la régulation ionique et osmotique.

Régulation ionique et osmotique :

La peau des poissons est une surface semi-perméable. La molarité de l’eau de mer (c'est-à-dire sa concentration molaire) est comprise entre 800 et 1200 mOsm/L, en grande partie due aux ions Na+ et Cl-. Chez les poissons, la valeur est comprise entre 370 et 460 mOsm/L.
La valeur la plus forte va avoir tendance à attirer la plus faible, et les ions vont aller du plus concentré au moins concentré.
Grace à un système de régulation, les poissons vont pouvoir se maintenir dans ce milieu.
Les membranes cellulaires sont perméables aux ions K+, Na+ et Cl- : le pompes Na+/K+ situées au niveau  de la membrane vont se charger d’excréter le sodium et de capter le potassium.
Mais les processus de régulation osmotique se déroulent  à l’interface milieu extérieur / fluide extracellulaire.

Chez les Téléostéens marins (poissons osseux marins) :

Les poissons marins vont avoir tendance à perdre de l’eau. Le mucus et les écailles vont être un premier moyen de freinage pour le passage de l’eau. C’est au niveau des branchies que la perte sera la plus importante. Pour compenser cela, le poisson marin boit 10 à 20 % de son poids en eau chaque jour (peut boire jusqu’à  50 %).
Dans l’œsophage du poisson, les parois sont imperméables à l’eau, mais les ions vont pouvoir passer. Au niveau de l’intestin, l’eau qui arrive est moins ionisée. Les parois perméables à l’eau vont laisser passer celle-ci. Le poisson qui a absorbé  beaucoup d’ions va devoir s’en débarrasser. Ces ions sont alors transportés dans le sang jusqu’aux branchies où ils vont être excrétés grâce aux cellules à chlorures.

Fonctions rénales :

Le rein est constitué de différentes parties : le néphron, qui est la structure de base, dans lequel on trouve le glomérule (ramification de l’artère afférente), où va se dérouler la filtration. On trouve ensuite le tubule proximal, le tubule distal et le collecteur. Le sang venant de la partie caudale du poisson va être épuré au niveau du tubule distal, où se fait l’essentiel des échanges ioniques.
Le sang est donc épuré deux fois, dans le glomérule et dans le tubule distal.
La réabsorption de l’eau va se faire dans la vessie mais aussi dans le tube distal.
L’urine obtenue va dépendre du TGF (taux glomérulaire de filtration) selon des variations comme la pression sanguine, la perméabilité du filtre glomérulaire, le nombre de glomérules fonctionnels…
Chez les Téléostéens marins, le TGF est faible car le poisson va devoir éliminer le moins d’eau possible (env. 0.3-0.4 mL/kg/h). Seulement 5 à 10 % de ce qui est bu est uriné (0.3 mL/kg/h)

Chez les Elasmobranches marins ou Poissons cartilagineux (Requins, raies):

Leur plasma a une pression osmotique à peine plus forte que celle du milieu marin, donc il va y avoir un léger flux d’eau entrant dans le poisson.
La particularité des ces poissons est qu’ils utilisent l’Urée, qui est un déchet azoté normalement toxique, afin d’avoir une pression osmotique proche de celle de l’eau de mer. Ils ont développé une tolérance à cette substance. L’apport en ions se fait par diffusion et par l’alimentation. Mais chez les Elasmobranches il n’y a pas de cellules à chlorure. Il existe juste un système équivalent au niveau de la glande rectale, mais moins performant.

Fonctions rénales :

Le rein est semblable à celui des poissons osseux, mais les glomérules sont plus gros. Le TGF est de l’ordre de 4 à 5 mL/kg/h. L’urée est réabsorbée dès le tubule proximal, par contre l’eau est moins bien réabsorbée que chez les Téléostéens marins.
La production d’urine est d’environ 1 mL/kg/h.