硝酸酯类药物作用的分子机制涉及NO形成，硝酸酯类也被称为NO的供体。NO在血管平滑肌细胞内与鸟苷酸环化酶发生反应而活化，从而促进细胞内cGMP的合成。cGMP依赖性蛋白激酶被激活后导致平滑肌内一系列蛋白磷酸化反应，最终引起肌球蛋白轻链脱磷酸化，平滑肌松弛。