肾上腺素水平升高可以产生强烈、快速而短暂的兴奋α和β型效应，其中可以兴奋心脏的β1受体，使心肌收缩率增强、心率加快、心肌耗氧量增加。同时，可以作用于骨骼肌的β2受体，使血管扩张、降低周围血管阻力、降低舒张压。兴奋β2受体可以松弛支气管的平滑肌、扩张支气管，还有解除支气管的痉挛。兴奋α受体可以使皮肤黏膜、血管，以及内脏小血管收缩。
如果肿瘤组织阵发性或持续性释放大量肾上腺素，还可以表现为阵发性或持续性高血压，以及头痛、心悸、出汗、代谢紊乱，还可以造成心、脑、肾等严重并发症。