Einige Analyten lassen sich vorzugsweise im Urin nachweisen, da deren Konzentration im Blut unterhalb der Nachweisgrenze liegt, sie jedoch im Urin in höherer Konzentration ausgeschieden werden  (z. B. Betäubungsmittel). Für andere Parameter ist deren Nachweis und Quantifizierung im Urin ein wichtiges diagnostisches Kriterium (z. B. Albumin). Nachteilig hingegen sind die starken Schwankungen der Harnausscheidung. Ernährung, körperliche Aktivität, klimatische Bedingungen und Trinkverhalten beeinflussen die Urinmenge und Konzentration zum Teil erheblich.

Spontanurin ist geeignet für qualitative Untersuchungen, die Beurteilung des Harnsediments oder den Nachweis von z. B. Drogenstoffen und Ethylglucuronid. Durch den Bezug auf die Urinkreatinin-Konzentration erbringen auch quantitative Bestimmungen von Analyten aus einer Spontanurinprobe aussagekräftige Befunde.

Mittelstrahlurin ist das Standardmaterial für bakteriologische Untersuchungen. Verwendet wird vorzugsweise der erste Morgenurin oder eine Urinprobe nach einer Miktionspause von mindestens drei Stunden.

Siehe auch: Mikrobiologische Untersuchungen

Der erste Morgenurin weist üblicherweise die höchste Konzentration der darin enthaltenden Analyten auf und erhöht dadurch die Sensitivität der jeweiligen Laboruntersuchung. Der zweite Morgenurin kommt in seiner Zusammensetzung einem 24-Stunden-Sammelurin am nächsten. Der zweite Morgenurin kann deshalb bei problematischer Urinsammlung als Alternativmaterial erwogen werden.

In der Sammelurinprobe werden die Schwankungen der Ausscheidung über 24 Stunden ausgeglichen. Zu beachten sind spezielle Sammelvorschriften, die nachfolgend beschrieben werden.  Alternative: Kann man den gemessenen Analyten auf die konstante Bezugsgröße für die Diurese, das Kreatinin, beziehen, können die Ausscheidungsschwankungen nivelliert werden. In diesen Fällen sind Spontanurinproben oder der zweite Morgenurin diagnostisch ebenfalls wertvoll.