Η επινεφρίνη δρα, σε ποικίλο βαθμό, τόσο στους άλφα όσο και στος βήτα αδρενεργικούς υποδοχείς. Στις συνήθεις δόσεις, οι πιο έκδηλες δράσεις της σχετίζονται με τους βήτα υποδοχείς της καρδιάς και των αγγειακών και άλλων λείων μυϊκών ινών. Σε μεγάλες δόσεις επικρατούν οι άλφα αδρενεργικές επιδράσεις.
Η νεοστιγμίνη αναστέλλει τη δράση της χολινεστεράσης ενώ παρατείνει και εντείνει τις μουσκαρινικές και νικοτινικές δράσεις της ακετυλοχολίνης. Οι αντιχολινεστερασικές δράσεις της νεοστιγμίνης είναι αναστρέψιμες. Χρησιμοποιείται κυρίως λόγω της δράσης που ασκεί στους σκελετικούς μυς και λιγότερο συχνά για την αύξηση της δραστηριότητας των λείων μυών.