硝酸甘油作用机制是释放一氧化氮，一氧化氮可起到血管平滑肌舒张作用，从而起到扩张血管的药理作用。

　　硝酸甘油扩血管作用的特点是，以扩张静脉为主，同时对冠状动脉有一定选择性。

　　以静脉扩张为主，而在体循环中，血液是由静脉回流至心脏再由动脉射出，因此扩张了静脉，静脉压下降，使得血液难以从外周回流至心脏，因此硝酸甘油可用于充血性心衰。同时可引起直立性低血压。

　　若扩张了动脉，动脉压下降，使得利于心脏血液射出，同时临床上所指的收缩压及舒张压，指的就是大动脉血压，所以扩张动脉可以起到降低血压作用，硝酸甘油这方面作用弱，因此不作为高血压常用药。但如果剂量加大就会引起面部潮红、搏动性头痛等不良反应。

　　冠状动脉是由动脉进入心脏的血管，冠状动脉收缩，血液难以进入心脏，冠状动脉扩张，血液易于进入心脏，从而缓解心肌缺氧。因此可用于因为供氧与耗氧失衡引起的心绞痛。