肾的代偿调节作用除肾功能异常引起的代谢性酸中毒外，其他原因引起的代谢性酸中毒是通过肾的排酸保碱能力增强来发挥代偿作用的。在代谢性酸中毒时，肾通过加强分泌H⁺、分泌NH₄⁺及回收HCO₃^-,使HCO₃^-在细胞外液的浓度有所恢复，肾小管上皮细胞中的碳酸酐酶和谷氨酰胺酶活性增强，使尿中可滴定酸和NH₄⁺排出增加，并重新生成HCO₃^-,肾小管泌NH₄⁺增加是最主要的代偿机制，因为H⁺-Na⁺交换增加，肾小管腔内H⁺浓度增加，从而降低肾小管细胞与管腔液H⁺的浓度差，使肾小管上皮细胞继续排H⁺受限。但管腔内H⁺浓度越高，NH₄⁺的生成与排出越快，产生的HCO₃^-越多。通过以上反应，肾加速酸性物质的排出和碱性物质的补充，由于从尿液中排出的H⁺增多，尿液呈酸性。但肾的代偿作用较慢，一般要3~5天才能达高峰。在肾功能障碍引起的代谢性酸中毒时，肾几乎不能发挥纠酸作用。