i den tykke stigende lem af Henle-sløjfen medieres NaCl-reabsorption af et Na+/2Cl – /k+ cotransport-system, der er til stede i luminalmembranen i dette nephron-segment. Loop diuretika såsom furosemid (frusemid), piretanid, bumetanid og Torasemid binder reversibelt til dette bærerprotein, hvilket reducerer eller afskaffer NaCl-reabsorption. Dette fører til et fald i interstitiel hypertonicitet og dermed til en reduceret vandreabsorption., I andre nephronsegmenter end det tykke stigende lem har loopdiuretika ingen kvantitativ betydning med hensyn til deres saluretiske og diuretiske aktiviteter. Loop diuretika reducerer også CA++ og Mg++ reabsorption i det tykke stigende lem på en måde, der stadig ikke er klar. Desuden øger disse lægemidler urin k + udskillelsen ved at øge distal tubulær k+ sekretion og reducere K+ reabsorption i Henles løkke. Endelig, ved reduktion af aktiv NaCl-transport, reducerer loopdiuretika drastisk substratbehovet og iltafhængigheden af de tykke stigende lemceller., Dette gør disse celler, der er kendetegnet ved høje transporthastigheder og kun begrænsede substratreserver, mindre sårbare ved akut nyresvigt.