硝酸甘油治療心絞痛的作用機制，主要是可以直接擴張冠狀動脈，增加冠狀動脈的血流。擴張冠狀動脈的機理是硝酸甘油可以在體內分解成一氧化氮，一氧化氮也叫內皮血管舒張因子。其可以直接作用于內皮細胞，引起冠狀動脈擴張，從而明顯增加冠狀動脈血流。硝酸甘油作用非常快，比如心絞痛發作的時候含化硝酸甘油，常在1min以內，胸疼就會消失，所以硝酸甘油常作為冠心病、心絞痛的急救藥來備用。硝酸甘油只能是舌下含化，不能口服，因為此藥物口服經過肝臟就會完全代謝掉，并不會進入血液起作用。所以只能舌下含化，直接入血，然后起到擴張冠狀動脈的作用。而其他臨床常用的硝酸酯類藥物，比如硝酸異山梨酯片，則可以口服。因為其在體內也是可以釋放一氧化氮，起到擴張血管的作用，以治療心絞痛。