O início de ação do cloridrato de dobutamina está entre 1 a 2 minutos, contudo, podem ser necessários mais de 10 minutos para alcançar concentrações plasmáticas estáveis e os efeitos máximos, dependendo da velocidade de infusão.
A meia-vida plasmática em humanos está compreendida entre 2 e 3 minutos. Sofre biotransformação hepática¹ e sua excreção é renal². As principais vias de metabolização incluem metilação seguida por conjugação. Os metabólitos³ são eliminados por mecanismos renais e biliares. Na urina⁴ de humanos, os produtos de maior excreção incluem conjugados de dobutamina e 3-0-metil dobutamina. O derivado 3-0-metil é inativo.
Alterações nas concentrações sinápticas de catecolaminas com reserpina ou antidepressivos tricíclicos não alteram as ações do cloridrato de dobutamina em animais, uma vez que ele age diretamente e seus efeitos não dependem de mecanismos pré-sinápticos.