دفع پروتئین در ادرار بیش از 100 میلی‌گرم پر متر مربع در روز یا 4 میلی‌گرم پرمتر مربع در ساعت در کودکان غیرطبیعی محسوب می‌شود. پروتئینوری نفروتیک (پروتئینوری شدید) به عنوان ≥1000 میلی‌گرم پر متر مربع در روز یا 40 میلی‌گرم پر متر مربع در ساعت تعریف می‌شود. سه مکانیسم اصلی برای افزایش دفع پروتئین وجود دارد: پروتئینوری گلومرولی، توبولی و overflow (سرریز). پروتئینوری گلومرولی: پروتئینوری گلومرولی به دلیل افزایش فیلتراسیون ماکرومولکول‌ها (به‌ویژه آلبومین) از طریق دیواره مویرگ‌های گلومرولی رخ می‌دهد.
این افزایش ممکن است به دلیل آسیب‌های آناتومیک یا عملکردی ایجاد شود. پروتئینوری گلومرولی یکی از علل شایع پروتئینوری در کودکان است. این نوع ممکن است ناشی از بیماری‌های گلومرولی (اغلب minimal change disease [MCD]) یا شرایط غیرپاتولوژیک مانند تب، ورزش شدید و پروتئینوری ارتواستاتیک (پروتئینوری وضعیتی) باشد که در آن دفع پروتئین فقط در حالت ایستاده افزایش می‌یابد. پروتئینوری توبولی: پروتئینوری توبولی، که کمتر شایع است، ناشی از افزایش دفع پروتئین‌های با وزن مولکولی کم (مانند بتا-۲-میکروگلوبولین، آلفا-۱-میکروگلوبولین و پروتئین متصل‌شونده به رتینول) است.
این مولکول‌ها به‌طور طبیعی از گلومرول فیلتر شده و سپس عمدتاً در لوله‌های پروگزیمال بازجذب می‌شوند. در صورت اختلال در بازجذب توبولی پروگزیمال به دلیل بیماری‌های توبولواینتراستیسیال، دفع این پروتئین‌ها افزایش می‌یابد. پروتئینوری توبولی معمولاً با سایر اختلالات عملکرد توبولی پروگزیمال همراه است، از جمله: گلیکوزوری (دفع گلوکز در ادرار) اسیدوز توبولی پروگزیمال کلیوی با دفع بی‌کربنات فسفاتوری (دفع غیرطبیعی فسفات). در سندرم فانکونی، هر چهار اختلال توبولی فوق همزمان رخ می‌دهند. لازم به ذکر است که فقط آلبومین توسط dipstick ادرار شناسایی می‌شود، در حالی که پروتئینوری توبولی با تست dipstick ادرار قابل تشخیص نیست.
پروتئینوری overflow (سرریز): پروتئینوری اورفلو ناشی از افزایش شدید تولید یک پروتئین خاص با وزن مولکولی کم است که میزان آن از ظرفیت بازجذب توبولی فراتر می‌رود. پروتئینوری overflow در کودکان نادر است و عمدتاً در بزرگسالان مبتلا به plasma cell dyscrasia (مانند میلوم متعدد) مشاهده می‌شود، جایی که تولید بیش از حد زنجیره‌های سبک ایمونوگلوبولین رخ می‌دهد. مانند پروتئینوری توبولی، در پروتئینوری overflow نیز پروتئین‌های با وزن مولکولی کم از طریق dipstick ادرار قابل تشخیص نیستند.