Les catécholamines urinaires sont préalablement extraites sur de petite colonnes de silice greffé avec un groupement échangeur de cations à pH 7.5, puis elles sont éluées à l'aide d'une solution acide. L'extrait est ensuite injecté sur une HPLC. La chromatographie par HPLC consiste à former une paire d'ions entre les catécholamines, cationiques au pH de la phase mobile, et l'octylsulfonate, agent anionique de la phase fixe. Les paires d'ions formées sont apolaires et sont chromatographiées sur une colonne C18. À la sortie de la colonne, les catécholamines libres sont analysées par détection électrochimique au potentiel de 650 mV, assurant une bonne sélectivité et une excellente sensibilité.
Pour éviter des résultats faussement élevés, il faut recommander au patient un repos de 24h (éviter les efforts musculaires, stress,...) ainsi que la suppression de certains aliments (48h avant le prélèvement, ne pas absorber de vanille, de thé, de banane, de chocolat, de nicotine) et de certains médicaments qui peuvent interférer avec la technique de dosage.
La noradrénaline et l'adrénaline sont oxydées spontanément avec l'oxygène dissous en noradénochrome et en adrénochrome. Pour éviter cette auto-oxydation, catalysée par des ions de métaux lourds, l'urine du patient sera conservée en milieu acide, ou bien en présence d'un chélateur (EDTA).
Elles sont essentiellement utilisées par voie intraveineuse (injection directe, ou de manière plus courante, par perfusion continue en seringue électrique) dans le cadre du traitement des différents types d'états de choc caractérisés par une chute de la pression artérielle.
Les catécholamines disponibles ont des affinités différentes selon le type de récepteurs adrénergiques, ce qui explique certaines utilisations préférentielles. Elles peuvent être identiques à celles qui sont secrétées naturellement par l'organisme, ou être un produit de synthèse.
Les inhibiteurs de la phosphodiestérase, bien que jouant un rôle proche en médecine, ne sont pas des catécholamines.