El propósito de los túbulos malpighianos es absorber y excretar los desechos metabólicos que forman la orina en los artrópodos. Absorben activamente el agua, las sustancias disueltas y los desechos de los fluidos corporales circundantes para ser liberados como sólidos Compuestos a base de nitrógeno.
Los túbulos malpighianos absorben urea y aminoácidos muy fácilmente, pero los iones como el potasio y el sodio se bombean activamente a través de sus membranas. Los túbulos llevan estos desechos al recto, donde el agua y los iones se reabsorben y la urea se mezcla con las heces para ser excretadas a través del ano. Varias especies tienen propósitos especializados para los túbulos malpighianos más allá de estas funciones básicas. Los gusanos de luz de Nueva Zelanda han modificado los túbulos que generan luz para atraer presas a sus trampas pegajosas, que cuelgan de los techos de las cuevas. Otros insectos que comen plantas tóxicas tienen mecanismos especiales para excretar rápidamente cualquier toxina a través de los túbulos.
Los túbulos malpighianos son tubos delgados con paredes compuestas de una sola capa de células. La mayoría son muy complicados y bañados en hemolinfa, el artrópodo equivalente a la sangre y el líquido linfático, en gran parte de su longitud. Están reforzadas con proteínas y tienen estructuras que ayudan a empujar los desechos. La mayoría de los artrópodos tienen músculos que mueven los túbulos, aunque algunas especies carecen de estos músculos y otras carecen de túbulos.