Hoge niveaus van circulerende catecholamines geassocieerd met hartfalen verlagen cardiale bèta-receptoren, met een meer uitgesproken effect op bèta-1-receptoren, leidend tot een verminderd inotroop effect. Het gebruik van exogene inotrope middelen is daarom een logische therapeutische benadering bij hartfalen. Dobutamine is een synthetische catecholamine die werkt op alfa-1-, bèta-1- en bèta-2-adrenerge receptoren. In het hart veroorzaakt de stimulatie van deze receptoren een relatief sterk, additief inotroop effect en een relatief zwak chronotroop effect. In het vaatstelsel compenseert alfa-1-agonistische activiteit (vasoconstrictie) het bèta-2-agonistische effect (vasodilatatie). Bij klinisch gebruik heeft dobutamine een snelle werking en een korte halfwaardetijd. Het verhoogt de contractiliteit van het myocard, terwijl de reflexvermindering van de sympathische tonus, als reactie op een vergroting van het slagvolume, leidt tot een afname van de totale perifere weerstand. De verwachte hemodynamische effecten zijn een toename van het hartminuutvolume en een afname van de systemische vasculaire weerstand zonder significante verandering in arteriële druk of hartslag. Bij acuut hartfalen met verhoogde afterload-drukken als gevolg van myocardiale disfunctie, blijft dobutamine-therapie tegenwoordig de referentie.