Katecholaminy to grupa związków organicznych będących neuroprzekaźnikami i hormonami. Należą do nich adrenalina (epinefryna), noradrenalina (norepinefryna) i dopamina. Są to pochodne aminokwasu tyrozyny, zawierające w swojej strukturze pierścień katecholowy oraz łańcuch boczny z grupą aminową.
Katecholaminy są syntetyzowane w neuronach ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego oraz w komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy z aminokwasu tyrozyny, który może pochodzić zarówno z diety, jak i być syntetyzowanym z fenyloalaniny. Proces syntezy rozpoczyna się od konwersji tyrozyny do L-DOPA, a następnie do dopaminy, która jest prekursorem pozostałych katecholamin. Dopamina jest dalej przekształcana w noradrenalinę z udziałem enzymu dopamina-β-hydroksylaza, do której aktywności niezbędna jest obecność witaminy C i atomu żelaza. Noradrenalina jest następnie metylowana do adrenaliny przez enzym phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT).
Katecholaminy pełnią istotne funkcje zarówno jako neuroprzekaźniki w układzie nerwowym, gdzie biorą udział w regulacji procesów poznawczych, ruchowych, wegetatywnych i endokrynnych, jak też jako hormony wydzielane do krwi przez rdzeń nadnerczy. Mają działanie sympatykomimetyczne, stymulujące układ sercowo-naczyniowy i przygotowujące organizm do intensywnego wysiłku fizycznego i stresu.
Zaburzenia w syntezie, wychwycie zwrotnym lub metabolizmie katecholamin mogą prowadzić do wielu chorób, w tym nadciśnienia tętniczego, arytmii serca, choroby Parkinsona, depresji, guzów chromochłonnych oraz innych schorzeń związanych ze stresem.