Cel mai important efect al ADH-ului este de a conserva apa în organism reducând eliminarea de urină.  ADH-ul se leagă de receptori renali situaţi la nivelul tubilor distali şi colectori şi determină reabsorbţia apei. În absenţa ADU-ului apa nu mai este absorbită şi este eliminată sub formă de urină.

Efecte asupra sistemului vascular
Creşterea nivelului de ADH determină vasoconstricţie arteriolară difuză care determină creşterea tensiunii arteriale. Datorită acestui efect, ADH se mai numeşte şi vasopresină. La oamenii sănătoşi, ADH are efect presor minim.

Controlul secreţiei de ADH
Cea mai importantă influenţă asupra secreţiei de ADH o are osmolaritatea plasmatică, sau concentraţia elementelor din sânge. Osmolaritatea este sesizată de hipotalamus de neuroni cunoscuţi sub denumirea de neuroreceptori iar acei neuroni la rândul lor vor stimula neuronii care produc ADH.
 Când osmolaritatea plasmatică este redusă sub o anumită limită, osmoreceptorii nu sunt activaţi şi secreţia de ADH este suprimată. Când osmolaritatatea plasmatică creşte peste această limită sunt sesizaţi osmoreceptorii care vor determina în final secreţia de ADH. Nivelul de ADH creşte liniar cu creşterea osmolarităţii.
 Secreţia de hormon antidiuretic este stimulată şi de scăderea tensiunii arteriale şi a volemiei care stimulează receptorii din vase şi inimă. De exemplu pierderea a 15-20% din volumul sangvin printr-o hemoragie determină o creştere marcată a nivelului de ADH.
 Alţi factori care stimulează secreţia de ADH sunt greaţa şi voma, ambele fiind controlate de regiuni ale creierului care au legături cu hipotalamusul.

Modificări patologice

Cea mai cunoscută afecţiune legată de hormonul antidiuretic, atât la om cât şi la animale, este diabetul insipid. Acestă boală poate avea două forme:

-diabet insipid de tip central (hipotalamic) ca urmare a unui deficit de secreţie a hormonului antidiuretic de la nivel hipotalamic, situaţie care poate apărea în caz de traumatisc cranian, infecţii, tumori care implică hipotalamulsul.
-diabet insipid nefrogen care apare atunci când rinichiul nu este capabil să răspundă la acţiunea ADH-ului. Cel mai frecvent acest fenomen apare în unele boli renale dar au mai fost demonstrate şi modificări genetice ale receptorilor pentru ADH şi ale canalelor de apă de la nivel renal.
Simptomul major al diabetului insipid este producţia excesivă de urină. Unii pacienţi pot elimina chiar 16 litri de urină pe zi. Dacă există apă pentru a suplini această pierdere a organismului, boala este foarte rar ameninţătoare de viaţă dar lipsa apei poate fi foarte periculoasă. Diabetul insipid hipotalamic se tratează cu aport exogen de hormon diuretic.