Дія адреналіну пов'язане з впливом на α- та β-адренорецептори та багато в чому збігається з ефектами збудження симпатичних нервових волокон. Він викликає звуження судин органів черевної порожнини, шкіри та слизових оболонок; меншою мірою звужує судини скелетної мускулатури, але розширює судини головного мозку.
Адреналін частішає ритм та збільшує силу скорочення серця, викликає позитивний інотропний, хронотропний, дромотропний, батмотропний ефекти, змінює ЕКГ; звужує дрібні артерії та артеріоли, викликає спазм периферичних судин із збліднення шкіри та слизових оболонок.
Епінефрін (адреналін) розслаблює гладкі м'язи бронхів, знижує тонус і моторику ШКТ, розширює зіниці, сприяє зниженню внутрішньоочного тиску. Викликає гіперглікемію та підвищує вміст у плазмі вільних жирних кислот.