Η βουτορφανόλη είναι ένα συνθετικό αναλγητικό τύπου μορφινάνης. Η βουτορφανόλη σχετίζεται στενότερα δομικά με τη λεβορφανόλη. Η βουτορφανόλη εμφανίζει μερική αγωνιστική και ανταγωνιστική δράση στον υποδοχέα μ-οπιοειδών, καθώς και μερική δραστηριότητα αγωνιστή στον υποδοχέα κ-οπιοειδών. Οι υποδοχείς «κ» ελέγχουν την αναλγησία, την ηρέμηση χωρίς καταστολή του καρδιοπνευμονικού συστήματος και μείωση της θερμοκρασίας του σώματος, ενώ οι υποδοχείς «μ» ελέγχουν την υπερνωτιαία αναλγησία, την ηρέμηση και την καταστολή του καρδιοπνευμονικού συστήματος και τη μείωση της θερμοκρασίας του σώματος.