在生命活动过程中，机体内的水分随时可受到外界环境和机体代谢的影响，例如：炎热、进食等等，使机体内的水含量和渗透压发生改变，从而破坏了机体内环境的稳态。要适应这些变化，必须随时调整尿液中水分和溶质的排出量，因此对尿液进行浓缩和稀释是肾脏调节水盐代谢平衡的重要功能。
　　肾脏是如何进行尿浓缩和稀释？尽管对于某些细节尚有争议，但逆流倍增学说目前得到了普遍承认，这一学说的确具有着一串耐人寻味的故事。
　　早在1909年，Peter首次发现在不同种类的动物中，尿液的最大浓缩能力与肾脏中髓袢的长度有着密切关系。Marian M. Crane在1927年“蛙肾功能的观察”一文中报道：蛙尿的渗透压总是低于血浆渗透压，即蛙肾没有浓缩尿液的功能，而蛙肾与哺乳类动物肾脏的主要解剖学差异就是缺乏髓袢。后来人们进一步证实：凡是无髓袢结构的动物如鱼类、蛙类都不能产生浓缩尿，而有髓袢结构的动物其产生浓缩尿的能力与髓袢的相对长度有关：髓质与皮质比值越大，其浓缩尿的能力就越强。（见表1）：
表1相对髓质厚度与最大尿流渗透压的关系

资料来于J.PHYSIOL1961，200:119-1124。
　　从这些资料：人们可以推断尿浓缩发生在肾髓质内的肾小管结构中，但究竟在哪部分？Walker，Bott等 （1941年）根据从鼠远曲小管收集的滤液样品均为等渗或轻微低渗，这一现象，判断尿浓缩发生在远曲小管以后的部位。Homer W Smith于1951年提出了如下的尿浓缩假设。他认为：肾小管对尿的重吸收至少存在两个独立的过程：1在近曲小管处，水是被动重吸收的。2 在远曲小管主要是集合管具有主动重吸收水的作用。
　　尽管在动物界并没有发现水的主动转运方式，而且在此之前瑞士物理化学家Kuhn教授根据髓袢的U形结构曾于1942年提出过尿浓缩逆流倍增概念，但人们更多地相信的是当时的权威人士Smith的水主动重吸收学说。而Kuhn却遭到人们的藐视与冷落。
　　1953年，Wirz通过微穿刺的方法表现：从靠近肾乳头得知小血管中采集的血液与同时生成的尿液有着相同的渗透压。即排泄高渗尿时，直血小管内的血液也是高渗的。这对主动重吸收水学说是一极大的挑战，因为假若集合管主动重吸收水的话，那被吸收的水分必然通过直血小管回收进入血液循环，则直血小管内的血液必然是低渗而绝对不可能成为高渗液。同时他和Hargitay，Kuhn等采用肾片冰点降低测定法观察到：肾皮质内渗透压相当稳定，并与血浆相同，而肾髓质渗透压从外向内逐渐增高，用灌入水或低盐溶液降低肾髓质渗透压时，机体产生稀释尿。说明肾髓质内高渗在尿浓缩机制中起着极为重要的关键性作用。肾髓质是各种肾小管所在部位。他们进一步的实验发现，不管尿液是低渗还是高渗，从远曲小管前段收集的液体总为低渗或等渗，这说明尿浓缩的最后阶段确实是在远曲小管以后的部位形成的。根据髓袢特殊的U形结构（发夹结构），以及肾髓质高渗现象，结合物理学上的逆流倍增原理，Hargitay和Kuhn等于1951年正式提出较为详细的尿浓缩逆流学说，但这在当时并未得到很快的承认，就是1958年Berliner等人还提出了一个假说反对逆流倍增学说。
　　Wirz和Knhn等人一直在与Smith等人进行着争论，直到60年代初，随着同位素标志技术等先进科学手段的运用，在大量的事实证据前面，人们才开始接受了逆流倍增学说，并不断充实与完善，形成了今日较成熟的尿浓缩学说。