腎上腺素直接興奮腎上腺素α和β受體，通過興奮支氣管平滑肌β2受體能緩解支氣管痙攣，舒張支氣管，改善通氣功能，并抑制過敏介質的釋放，產生平喘效應，還能抑制血管內皮通透性增高，促進黏液分泌和纖毛運動，促進肺泡Ⅱ型細胞合成和分泌表面活性物質。同時興奮支氣管黏膜血管α受體，引起黏膜血管過度收縮，毛細血管壓增加，這可能導致黏膜水腫和充血加重，減弱平喘效應。
心臟血管β1受體興奮，可使心肌收縮力加強，心率加快，心排血量增加。此外，尚有增加基礎代謝，升高血糖及散大瞳孔等作用。其舒張支氣管作用強而迅速，但較短暫。皮下注射0.25～0.5mg，10～15min起效，維持藥效1～2h。因其不良反應較多，目前臨床上已很少用作平喘治療，僅在嚴重支氣管哮喘，尤其是過敏性哮喘急性發作時應用。以定量氣霧劑方式吸入，對支氣管舒張作用微弱而短暫。