آغاز چرخه با اورنیتین است كه در مجاورت كربومویل فسفات به سیترولین تبدیل می‌شود.  این مرحله در ماتریكس میتوكندری انجام می‌گیرد مراحل بعدی در سیتوپلاسم صورت می‌گیرد.
سپس مرحله‌ای است كه در طی آن سیترولین با مصرف انرژی با آسپارتات تركیب شده و آرژینینو سوكسینات می‌دهد. آنزیم آرژینییو سوكسینات واكنش را كاتالیز می‌كند.
مرحله تبدیل آرژینینو سوكسینات به آرژنین تحت اثر آنزیم لیاز است طی‌این واكنش فومارات - كه یكی از واسطه‌های چرخه كربس است نیز حاصل می‌شود.
                      
افراد مبتلا به نقصهای ژنتیكی در هر كدام از آنزیمهای شركت كننده در تولید اوره ، نمی‌توانند غذاهای غنی از پروتئین را تحمل كنند. اسیدهای آمینه‌ای كه بیش از توان مورد نیاز روزانه برای سنتز پروتئین خورده می‌شوند، در كبد دآمینه شده و تولید آمونیاكی می‌كنند كه نمی‌تواند به اوره تبدیل و در گردش خون منتقل گردد. آمونیاك شدیدا سمی است. درمانهای متعددی برای مبتلایان به نقص در چرخه اوره صورت می‌پذیرد. تجویز دقیق اسیدهای آروماتیك بنزوات یا فنیل استات در رژیم غذایی می‌تواند به كاهش مقادیر آمونیاك خون كمك كند.
سندرم اورمی
سطوح افزایش یافته اوره در بدن به اورمیا (Uremia) موسوم می‏باشد. به افزایش قابل ملاحظه اوره و كرآتینین در نتیجه عملكرد نامطلوب كلیه‏ها، ازوتمیا (Azotemia) گفته می‏شود. اورمیا، یک سندروم بالینی است که نشانه‏های آن شامل بی‏حالی، خواب آلودگی، گیجی، خارش و ... می‏باشد. افزایش اوره خون می‏تواند به دلایل كلیوی و یا غیركلیوی رخ دهد. همه بیماری‏های كلیوی تقریبا با دفع ناكافی اوره همراه بوده و بنابراین موجب افزایش اوره خون می‏گردند. معمولا سطح BUN تا زمانی که حداقل 50 درصد عملکرد گلومرولی از دست نرود شروع به افزایش نمی‏کند. در موارد آسیب تنها یكی از كلیه‏ها، عملكرد آن توسط كلیه دیگر جبران شده و بنابراین در این موارد، شاهد افزایش در اوره خون نخواهیم بود. افزایش سن نیز از طریق از دست‏دادن مقداری از نفرون‏ها، موجب افزایش مختصری در اوره خون می‏شود.
افزایش اوره خون در مواردی غیر از بیماری‏های كلیوی نیز رخ داده كه از جمله آنها به افزایش میزان پروتئین‏ها در رژیم غذایی، خونریزی معدی- روده‏ای (Gastero-intestinal bleeding) و دهیدراتاسیون بدن در طی استفراغ، اسهال، هموراژی و یا دریافت ناكافی مایعات اشاره نمود. در برخی از موارد، آزمایش اوره به دلیل بررسی اثرات سمی داروها بر كلیه‏ها (Nephrotoxicity) و یا بر كبد (Hepatotoxicity) درخواست می‏گردد. اوره برای پیگیری همودیالیز و سایر درمان‏ها مفید است چرا که به علت قابلیت انتشار بالای مولکول اوره، بلافاصله پس از دیالیز پایین می‏آید. کورتیکواستروئید از طریق افزایش کاتابولیسم پروتئین تمایل دارد تا اوره را افزایش دهد. سطح اوره خون باید در ارتباط با آزمایش كرآتینین تفسیر شود. نسبت BUN به كرآتینین (BUN/Cr)، یك اندكس خوب برای عملكرد كبد و كلیه به شمار می‏رود. در بیماری مزمن کلیه، سطح BUN بهتر از سطح کراتینین با علایم اورمی سازگار است.
افزایش اوره خون می‏تواند به دلایل پیش‏كلیوی (دهیدراتاسیون، سوختگی‏ها، خونریزی معدی- روده‏ای، كاهش حجم خون)، كلیوی (نارسایی كلیوی، داروهای نفروتوكسیك، بیماری‏های كلیوی) و یا پس‏كلیوی (انسداد میزنای در نتیجه سنگ و یا تومور، انسداد خروج ادرار از مثانه) باشد.