I globuli rossi possono provenire dai glomeruli renali. In questo caso essi subiscono delle modificazioni durante il passaggio nei tubuli renali e all'esame microscopico del sedimento urinario essi risulteranno essere globuli rossi mal conservati. In tal caso si parla di ematuria glomerulare ed essa è di norma conseguenza di un danno glomerulare o di una glomerulonefrite. I globuli rossi provenienti dal rene possono aggregarsi e formare dei cilindri ematici patognomonici (cioè caratteristici) di ematuria glomerulare e quindi di glomerulonefrite. La diagnosi si pone in base all'anamnesi che rileva le caratteristiche del sanguinamento, alla ecografia renale, che esclude altre cause, alle caratteristiche dei globuli rossi all'esame microscopico del sedimento urinario. Una diagnosi più approfondita richiede la biopsia renale.