排尿是一種復雜的反射活動，但經常在高級中樞控制下進行。當膀胱內貯尿量達到一定程度（400毫升左右），膀胱內壓升高到15厘米水柱（1.36厘米水柱=1毫米汞柱）以上時，膀胱被動擴張，使膀胱壁內牽張感受器受到刺激而興奮，沖動沿盆神經傳入纖維傳到骶髓的排尿反射初級中樞；同時由脊髓再把膀胱充脹的信息上傳至大腦皮層的排尿反射高級中樞，并產生尿意；大腦皮層向下發放沖動，傳至骶髓初級排尿中樞，引起盆神經傳出纖維興奮，同時抑制腹下神經和陰部神經，從而引起膀胱壁逼尿肌收縮，內、外括約肌舒張，將貯存在膀胱內的尿液排出。當逼尿肌開始收縮時，又刺激了膀胱壁內牽張感受器，由此導致膀胱逼尿肌反射性地進一步收縮，并使收縮持續到膀胱內尿液被排空為止。排尿時，逼尿肌收縮可使后尿道縮短并加寬，于是膀胱內壓升高，尿道阻力減小，尿液被送入后尿道。當尿液進入后尿道時，尿液還可刺激尿道的感受器，沖動沿盆神經再次傳到骶髓排尿中樞，進一步加強其活動。此外，提肛肌和會陰肌的松弛，也可縮短后尿道并減小尿道的阻力。與此同時，聲門關閉，膈肌下降和腹壁收縮，先是使腹內壓增加，隨后膀胱內壓也升高，也加速了尿的排出。排尿結束后，尿道外括約肌立即收縮，隨后內括約肌緊張性慢慢地增強，膀胱逼尿肌舒張，內壓降低至零。于是又再度使尿液進入膀胱。大腦皮層等排尿反射高級中樞經常對骶髓排尿反射低級中樞施以易化或抑制性影響，以控制排尿反射活動。