Harnstoff wird im menschlichen Körper in der Leber produziert und wandelt mithilfe seines Systems von Enzymen und Trägermolekülen hochgiftiges Ammoniak und Kohlendioxid in Harnstoff um. Dieser kann dann sicher aus dem Körper entfernt werden durch die Nieren.
Harnstoff ist das wichtigste Endprodukt des Stickstoffstoffwechsels bei Menschen und Säugetieren. Harnstoff ist zwar nicht so giftig wie Ammoniak, kann aber in großen Mengen vom Körper nicht vertragen werden. Probleme mit dem Harnstoffzyklus können schnell tödlich enden. Leberzirrhose, die durch Alkoholismus verursacht werden kann, kann zu einer Störung der Enzyme führen, die im ersten Schritt des Zyklus Carbamylphosphat produzieren.