Les lions, comme les autres mammifères, urinent par leurs organes génitaux, via un tube qui relie leur vessie au monde extérieur. Le système urinaire des lions est similaire à celui des autres chats, en ce sens qu'ils utilisent l'urine à la fois pour éliminer les déchets et pour communiquer via le marquage par pulvérisation.
Tous les mammifères ont la même anatomie de base pour uriner. Les reins filtrent les déchets du sang à travers un système complexe de tubules. Un tube appelé uretère transporte ensuite le liquide qui a été traité par les reins dans la vessie, où il est stocké.
Chez les lions et les tigres, l'urine stockée dans la vessie contient également des matières grasses odorantes qui aident à marquer le territoire. Toutes les espèces de chats pratiquent le marquage par pulvérisation, une sorte de miction où le liquide est pulvérisé vers l'extérieur afin de revendiquer un territoire avec des indices olfactifs. Les mâles pratiquent le marquage par pulvérisation plus fréquemment que les femelles, mais les deux sont connus pour le faire lorsqu'ils atteignent l'âge de 2 ans.
Comme chez les autres mammifères, l'urine de lion passe de la vessie vers l'extérieur par l'urètre, un tube qui traverse la vulve ou le pénis.