Fenoldopam gây giãn mạch máu / động mạch dẫn đến giảm huyết áp bằng cách kích hoạt thụ thể D 1 ngoại vi.[5] Nó giảm hậu tải và cũng thúc đẩy bài tiết natri thông qua các thụ thể dopamine cụ thể dọc theo nephron. Tác dụng thận của fenoldopam và dopamine có thể liên quan đến sự đối kháng sinh lý của hệ thống renin-angiotensin trong thận.[6] Trái ngược với dopamine, fenoldopam là một chất chủ vận thụ thể D 1 chọn lọc, không có tác dụng đối với adrenoceptor beta, mặc dù có bằng chứng cho thấy nó có thể có một số hoạt động đối kháng adrenoceptor alpha-1 [7] và alpha-2.[5] Kích thích thụ thể D 1 kích hoạt adenylyl cyclase và làm tăng AMP tuần hoàn nội bào, dẫn đến sự giãn mạch của hầu hết các giường động mạch, bao gồm cả động mạch thận, mạc treo và mạch vành.[8] để làm giảm sức cản mạch máu toàn thân. Fenoldopam có tác dụng khởi phát nhanh (4 phút) và thời gian tác dụng ngắn (<10 phút) và mối quan hệ đáp ứng liều tuyến tính ở liều lâm sàng thông thường.[9]