Катехоламины образуются из аминокислоты тирозина в клетках нейроэндокринного происхождения и обеспечивают регуляцию основных физиологических показателей организма (дыхания и сердца, артериального давления, почечного кровотока), а также участвуют в процессах высокой нервной деятельности (настроение формирование, мотивация). В периферических тканях катехоламины подвергаются биохимическим превращениям с образованием менее активных метаболитов. Небольшое количество катехоламинов и их метаболитов выводится с мочой.

В норме уровень катехоламинов соответствует физиологическому состоянию организма: высокая концентрация при наличии любого стрессового раздражителя, а в состоянии покоя количество снижается. Опухоли нейроэндокринного происхождения характеризуются неконтролируемой секрецией катехоламинов, в результате чего их концентрация, а также концентрация его метаболитов в крови и моче многократно увеличивается. Высокий уровень катехоламинов определяет клиническую картину опухоли. используется для мониторинга диагностики и лечения заболеваний.

Секреция адреналина, норадреналина и дофамина характерна для феохромоцитомы и других параганглиом. Как правило, основным катехоламином, секретируемым при феохромоцитоме, является норадреналин. Чаще встречается пароксизмальная форма, называемая феохромоцитомой, при которой секреция норадреналина происходит эпизодически, а не постоянно. Поскольку норадреналин метаболизируется достаточно быстро, наиболее точный результат теста будет получен при сборе мочи во время или сразу после гипертонического криза, а не в межприступный период. В межприступный период следует измерить концентрацию ванилилминдальной кислоты – основного метаболита норадреналина. Он не подвергается дальнейшей биохимической трансформации и может быть использован для оценки концентрации норадреналина, даже если его секреция носит пульсирующий характер. Как правило, феохромоцитомы одновременно секретируют несколько катехоламинов. Однако для некоторых опухолей характерна избирательная секреция одного из них. Например, феохромоцитомы, являющиеся частью синдрома множественной эндокринной неоплазии II типа, секретируют преимущественно адреналин. При микроскопических опухолях, а также при парасимпатических параганглиомах уровень катехоламинов в моче не превышает нормы. Ряд других метаболитов норадреналина, таких как адреналин, дофамин и их метаболиты в моче, также имеют значение для диагностики феохромоцитомы.