Die Wirkungen von Katecholaminen im Nervensystem beeinflussen verschiedene Funktionssysteme des Nervensystem wie beispielsweise umschriebene Abschnitte der nicht-pyramidalen Motorik, aber auch komplexe menschliche Verhaltens- und Erlebensweisen wie Motivation, Stimmungen, Handlungsimpulse und Wachheit. Den Katecholaminen ist gemeinsam, dass sie die Blut-Hirnschranke nicht überwinden können und sie daher in den Neuronen selbst gebildet werden müssen. Die Biochemie ihrer Bildung, Speicherung und ihres Abbaus stellt die Grundlage für die vielfältigen pharmakologischen Angriffspunkte bei verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Störungen dar, aus denen sich die Wirkprofile wie auch unerwünschte Arzneimittelwirkungen der verschiedenen Substanzgruppen ableiten.