硝酸酯类进入平滑肌细胞分解为无机硝酸盐，氧化硝酸盐、一氧化氮（NO），这种分解需要来自半脱氨酸的硫氢基的干预，进一步降解为亚硝酸巯基，后者活化血管平滑肌细胞内的鸟苷酸环化酶，产生环鸟核苷单磷酸，它使钙离子从细胞释放而松弛平滑肌。产生的作用有 ：① 降低心肌氧耗。② 扩张冠状动脉和侧支循环血管，增加缺血区域尤其是心内膜下的血液供应。③ 降低肺血管床压力和肺毛细血管楔压，增加左心衰竭者的每搏输出量和心输出量，改善心功能。④ 轻微的抗血小板聚集。但硝酸甘油服后个体间疗效有所差异，甚至无效。缘于在分解为NO时需要乙醛脱氢酶（ALDH2）的帮助，是代谢为NO的关键酶，乙醛（包括白酒）在体内的清除快慢也由ALDH2决定，且ALDH2具多态性（野生型、突变型），携带ALDH2*1/*1基因型（野生型）者具有酶的正常活性 ；携带乙醛脱氢酶ALDH2*1/*2者（突变杂合型）或ALDH2*2/*2（突变纯合型）者则部分或全部失去酶活性，药效减弱甚至无效（饮酒者也易醉）。多项研究证实 ：硝酸甘油以使健康人群左心室做功降低，其中ALDH2基因突变型者的个体左室做功开始降低的时间较ALDH2野生型者有所延迟。因此，对心绞痛患者携带ALDH2*2等位基因者应改用其他抗心绞痛药，避免含服硝酸甘油。