5-單硝酸異山梨酯在血管平滑肌與細(xì)胞內(nèi)琉基結(jié)合，產(chǎn)生NO或S－亞硝基巰基化合物，兩者可激活鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶，使環(huán)鳥(niǎo)苷酸（cGMP）增多，加速鈣離子從細(xì)胞內(nèi)釋出，抑制鈣離子內(nèi)流，使細(xì)胞內(nèi)鈣離子降低，從而舒張血管平滑肌。5-單硝酸異山梨酯的血管舒張作用呈劑量依賴(lài)性，隨著劑量的增加，依次擴(kuò)張靜脈血管、冠狀動(dòng)脈和阻力小動(dòng)脈。
其主要作用機(jī)制為：
①靜脈擴(kuò)張使血液潴留在外周，減少回必血量，降低必臟前負(fù)荷，降低室壁張力；擴(kuò)張動(dòng)脈血管，降低外周血管阻力，使收縮期動(dòng)脈壓和平均動(dòng)脈壓（后負(fù)荷）下降，降低心肌耗氧量，提高必排出量；
②擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，使冠脈血流重新分布，改善心肌供血，增強(qiáng)心肌負(fù)荷順應(yīng)性和收縮力，促進(jìn)衰竭心肌細(xì)胞功能恢復(fù)，增加心排血量；在臨床常用劑量范圍內(nèi)，不擴(kuò)張微動(dòng)脈，避免發(fā)生＂冠狀動(dòng)脈竊血＂的現(xiàn)象；
③擴(kuò)張肺血管，降低肺血管床壓力，降低肺毛細(xì)模壓，改善肺淤血，同時(shí)降低體循環(huán)阻力，改善心功能；
④能有效促進(jìn)機(jī)體的血管內(nèi)皮細(xì)胞合成前列腺素（PG），抑制合成血小板血栓素A2，同時(shí)抑制血小板的功能，避免血管內(nèi)形成粥樣斑塊，進(jìn)而減少血管狹窄的發(fā)生。上述作用，共同促使降低心肌耗氧量，增加供氧量，增強(qiáng)心肌收縮力，改善缺血組織器官的灌注量，使心絞痛、心力衰竭及高血壓的癥狀得到明顯緩解。