酚妥拉明是竞争性、非选择性α1和α2受体阻滞药，其作用持续时间较短。通过阻断胞突接合后血管中α1和α2受体，因而引起血管扩张和血压降低，以小动脉为主，静脉次之，结果使体循环和肺循环阻力下降，动脉压降低；通过阻滞α2受体，则可增加去甲肾上腺上腺上腺素释放，引起心肌收缩力增强和心动过速。酚妥拉明还可降低肾灌注压，引起钠水潴留。它亦能对去甲肾上腺上腺上腺素和肾上腺素引起的血管收缩反应产生拮抗作用。由于胞突接合前α1受体的阻断作用，导致增加神经元的去甲肾上腺上腺上腺素的释放，酚妥拉明可增强心肌收缩力和速率。静脉给药后，可使全身平均动脉压和全身血管阻力得到暂时的下降。