A transferência de informações da maioria dos neurônios simpáticos para órgãos efetores é realizada pela noradrenalina (NA), que é o principal neurotransmissor do sistema nervoso simpático periférico, enquanto a adrenalina (AD) constitui o principal hormônio secretado pela medula adrenal nos mamíferos Ambos os compostos estimulam o miocárdio, em quanto a AD dilata os vasos sanguíneos dos músculos esqueléticos, a noradrenalina exerce efeito constritor nos vasos sanguíneos da pele, mucosa e rins. Agentes que mimetizam a ação do SNS simpático são denominadas simpatomiméticos ou agonistas adrenérgicos. Enquanto os medicamentos que antagonizam os efeitos da ativação do simpático são designados simpatolíticos ou antagonistas adrenérgicos. Duas enzimas são responsáveis pela degradação das catecolaminas; MAO (monoamino-oxidase), localizada na membrana de mitocôndrias no terminal pré-sináptico, e a COMT (catecol-ometiltransferase) localizada em tecidos neuronais e não-neuronais. No interior da célula (haxoplasma) ocorre a degradação pela MAO, e na fenda sináptica pela COMT.