Nierfalen of nierinsufficiëntie is de situatie die ontstaat als de nieren niet meer, of nauwelijks meer, werken. Dit heeft gevolgen voor vrijwel alle functies die normaal door een gezonde nier werden geregeld, zoals: urineproductie, zuivering van het bloed van medicijnen en afvalstoffen van het metabolisme (onder andere ureum), het zuur-base evenwicht van het lichaam, de hormonale regulering van de bloeddruk, de hoeveelheid water in het lichaam, de concentratie van allerlei elektrolyten in het bloed, de vorming van rode bloedcellen.

De concentratie van stikstofverbindingen en afvalstoffen zoals ureum en creatine in het bloed gaat omhoog. Een oud medisch woord hiervoor is azotemie. Ook natrium en kalium kunnen niet voldoende worden uitgescheiden. De vochtbalans komt in gevaar: gedronken vocht kan niet makkelijk worden uitgescheiden. Het lichaam verzuurt doordat er geen H+-ionen meer kunnen worden weggewerkt met de urine. De fosfaatbalans raakt van slag. Er ontstaat vaak anemie door gebrek aan epo, het hormoon dat de vorming van rode bloedcellen stimuleert. De bloeddruk stijgt onder andere door overvulling. Daarnaast verliest het lichaam waardevolle stoffen, zoals eiwit, omdat de nieren deze niet meer vast kunnen houden (niet kunnen resorberen). De hoeveelheid eiwit die dan wordt uitgescheiden met de urine, heet de eiwitklaring en is een maat voor de ernst van de nierinsufficiëntie.