Добутамин является прямым стимулятором β-адренорецепторов и обычно считается селективным β1-адренергическим агонистом. Механизм действия лекарственного средства сложен. Считается, что -адренергическое действие происходит вследствие стимуляции активности аденилатциклазы. В терапевтических дозах добутамин обладает умеренным β2- и α1-адренергическим агонистическим действием на рецепторы, относительно стабильным, и оказывает минимальное прямое действие на системные сосуды. Основным эффектом добутамина в терапевтических дозах стимуляция сердца.