Analiza cech fizykochemicznych moczu to podstawowe badanie laboratoryjne, które dostarcza wielu informacji o stanie zdrowia pacjenta. Ocenia się m.in. barwę, przejrzystość, zapach, odczyn (pH), ciężar właściwy, obecność białka, glukozy, ciał ketonowych, bilirubiny, urobilinogenu, azotynów czy krwi. Barwa moczu może wskazywać na odwodnienie (ciemny), obecność krwi (czerwony/brązowy), bilirubiny (żółtobrunatny) lub niektóre leki i pokarmy. Przejrzystość informuje o obecności komórek, bakterii, kryształów czy śluzu. Odczyn pH zależy od diety i zaburzeń metabolicznych – kwaśny mocz występuje w kwasicy, cukrzycy, gorączce, a zasadowy w zakażeniach bakteryjnych czy wymiotach. Ciężar właściwy odzwierciedla zdolność nerek do zagęszczania moczu – jego zmiany mogą świadczyć o niewydolności nerek, cukrzycy, odwodnieniu lub przewodnieniu. Obecność białka, glukozy, ketonów, bilirubiny czy krwi wymaga dalszej diagnostyki, ponieważ może być objawem chorób nerek, cukrzycy, infekcji, uszkodzenia wątroby lub dróg moczowych. Analiza moczu jest szybka, nieinwazyjna i tania, dlatego stanowi podstawę diagnostyki wielu schorzeń internistycznych, nefrologicznych i metabolicznych.