يعمل النيتروغليسيرين على ارخاء مباشر للعضلات الوعائية الملساء وهي الآلية الرئيسية له.
يعمل على تمدد الشرايين والأوردة، مما يقلل الدم الوريدي العائد للقلب وبالتالي يقلل من نهاية الضغط البطيني الانبساطي الأيسر أو ما يعرف بطليعة التحميل (Preload).
يعمل على ارخاء الشرايين، بالتالي يؤدي إلى تقليل المقاومة الوعائية المجموعية وتقليل الضغط الشرياني.
يعمل على التقليل من كمية الأكسجين المستهلكة في القلب من خلال تأثيره على الشرايين والأوردة.