肾上腺髓质位于肾上腺的中央部，主要由髓质细胞构成，主要分泌肾上腺素和去甲肾上腺素，两种激素的比例约为4:1。还有少量的多巴胺。由于这些细胞内的颗粒嗜铬反应呈阳性，故常称为嗜铬细胞。
肾上腺实质分为皮质和髓质两部分，两者在形态结构、产生激素的生物学效应等方面均不相同，因此实际上它们是两个独立的内分泌腺。肾上腺髓质是交感神经特殊的部分，既属于自主性神经系统又属于内分泌系统，肾上腺髓质受内脏大神经交感神经胆碱能节前纤维支配，两者组成交感-肾上腺髓质系统。在紧急情况下，机体通过交感-肾上腺髓质系统发生的这种适应性反应，称之为应急反应，进而使血中肾上腺素和去甲肾上腺素水平明显升高，其作用是：
1、提高中枢神经系统兴奋性，使机体警觉性提高，反应灵敏；
2、提高心率及心缩力，使心输出量增加，血液循环加速；
3、血液重新分配，有利于重要器官的血液供应；
4、物质代谢变化：肝糖原分解加强，血糖升高；脂肪分解加强，血中游离脂肪酸增加，有利于满足机体的能量需求；