肾上腺素主要由人体肾上腺髓质分泌。肾上腺髓质约占肾上腺重量的10%，它能合成和分泌肾上腺素等激素。
肾上腺髓质的细胞组成
嗜铬细胞： 肾上腺髓质中的嗜铬细胞是分泌肾上腺素的关键细胞。嗜铬细胞又分为两种，一种分泌肾上腺素为主，另一种分泌去甲肾上腺素为主，其中分泌肾上腺素的嗜铬细胞在受到刺激时会释放肾上腺素。
分泌的调控机制
神经调控： 交感神经节前纤维会支配肾上腺髓质的嗜铬细胞。当人体处于应激状态时，比如遇到危险、剧烈运动等情况，交感神经兴奋，节前纤维释放乙酰胆碱，作用于嗜铬细胞上的受体，促使嗜铬细胞分泌肾上腺素。一般在应激发生后的几秒内，就会启动肾上腺素的分泌过程。体液调控： 一些激素也会对肾上腺素的分泌产生影响。例如，促肾上腺皮质激素可以促进肾上腺皮质分泌皮质醇等激素，同时也能在一定程度上影响肾上腺髓质分泌肾上腺素。当体内皮质醇水平发生变化时，可能会反馈调节肾上腺素的分泌量。
分泌肾上腺素的生理意义
应对应激： 当人体面临紧急情况时，肾上腺素分泌增加，会引发一系列生理反应。它能使心跳加快，心输出量增加，从而为身体各器官提供更多的血液供应；还能使支气管平滑肌舒张，增加通气量，为机体提供更多氧气；同时会促使肝糖原分解，升高血糖，为身体提供能量，以应对紧急状况。例如在人受到惊吓时，肾上腺素分泌增多，人会出现心跳加速、呼吸急促等表现。维持血压稳定： 肾上腺素可以通过作用于血管平滑肌上的受体来调节血压。它能使皮肤、黏膜和内脏血管收缩，而使骨骼肌血管和冠状动脉舒张，这样可以在一定程度上维持血压的相对稳定，保证重要器官的血液供应。