Wysoki poziom krążących katecholamin związany z niewydolnością serca zmniejsza sercowe receptory beta, z silniejszym wpływem na receptory beta-1, co prowadzi do osłabienia działania inotropowego. Stosowanie egzogennych środków inotropowych jest zatem logicznym podejściem terapeutycznym w niewydolności serca. Dobutamina to syntetyczna katecholamina działająca na receptory alfa-1, beta-1 i beta-2 adrenergiczne. W sercu stymulacja tych receptorów wywołuje stosunkowo silny, addytywny efekt inotropowy i stosunkowo słaby efekt chronotropowy. W układzie naczyniowym aktywność agonistów receptorów alfa-1 (zwężenie naczyń) równoważy efekt agonisty receptorów beta-2 (rozszerzenie naczyń). W zastosowaniu klinicznym dobutamina ma szybki początek działania i krótki okres półtrwania. Zwiększa kurczliwość mięśnia sercowego, podczas gdy odruchowa redukcja napięcia współczulnego w odpowiedzi na zwiększenie objętości wyrzutowej prowadzi do zmniejszenia całkowitego oporu obwodowego. Oczekiwane efekty hemodynamiczne to zwiększenie rzutu serca i zmniejszenie ogólnoustrojowego oporu naczyniowego bez znaczącej zmiany ciśnienia tętniczego lub częstości akcji serca. W stanie ostrej niewydolności serca z podwyższonym ciśnieniem następczym, wynikającym z dysfunkcji mięśnia sercowego, w dzisiejszych czasach punktem odniesienia pozostaje dobutamina.