Η νορεπινεφρίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής και ορμόνη που βοηθά στον έλεγχο της εγρήγορσης, της διέγερσης και της αντίδρασης του σώματος στο στρες. Στον εγκέφαλο απελευθερώνεται από μικρές ομάδες νευρώνων των οποίων οι άξονες εκτείνονται ευρέως μέσω του φλοιού και του μεταιχμιακού συστήματος.

Ως νευροδιαβιβαστής, αυξάνει την επαγρύπνηση και την ετοιμότητα για δράση. Ως ορμόνη που απελευθερώνεται από τον μυελό των επινεφριδίων, συμβάλλει στην αντίδραση μάχης ή φυγής, αυξάνοντας τον καρδιακό ρυθμό και την αρτηριακή πίεση και κινητοποιώντας τα αποθέματα ενέργειας. Τα επίπεδα κυμαίνονται με τον κύκλο ύπνου-αφύπνισης και αυξάνονται απότομα κατά τη διάρκεια οξέος στρες ή απειλής.

Πολλά αντικαταθλιπτικά φάρμακα επηρεάζουν τη σηματοδότηση της νορεπινεφρίνης, είτε εμποδίζοντας την επαναπρόσληψή της είτε μέσω άλλων μηχανισμών. Οι ανισορροπίες έχουν εμπλακεί στην κατάθλιψη, το άγχος και τις διαταραχές προσοχής. Το ίδιο χημικό σύστημα που οξύνει την εστίαση σε μια κρίση μπορεί, όταν είναι χρόνια υπερδραστήριο, να συμβάλει σε παρατεταμένη ένταση και φυσιολογική καταπόνηση.

Όταν το σώμα και ο εγκέφαλος μεταβαίνουν σε κατάσταση αυξημένης ετοιμότητας, η νορεπινεφρίνη είναι ένας από τους κύριους παράγοντες αυτής της αλλαγής.