1、 血浆
血浆中儿茶酚胺水平的变化显示不同的病态情形。一般通过不正常的儿茶酚胺水平可以断定两个方面：首先涉及到肾上腺髓质瘤，这些瘤结合了大量的儿茶酚胺导致循环失常。第二点涉及到心血管系统。儿茶酚胺含量超标会引发高血压和心肌梗塞，含量过低则通常导致低血压。儿茶酚胺含量水平的不同与心脏猝死、冠状心脏病和心脏不充血等也有潜在联系。
2、尿液
尿中儿茶酚胺在嗜铬细胞瘤（pheochromocytoma）早期诊断中具有非常重要的临床意义。嗜铬细胞瘤早期在影像学中较难定位, 特别是肾上腺以外包括主动脉旁, 膀胱内，直肠后, 胸内等部位的瘤体更难发现，而这些部位的嗜铬细胞瘤多数为恶性，尿儿茶酚胺的测定，成为嗜铬细胞瘤的重要诊断依据，与血浆儿茶酚胺检测相比，尿儿茶酚胺测定无创伤，仅与临床用药和特定饮食有关，而血浆容易受如噪音、应激刺激、咖啡因、吸烟及某些食物等诸多生理及病理因素影响。
儿茶酚胺的生化特性: 人类的肾上腺髓质以分泌E为主，NE仅占10%～30%。交感神经末梢主要分泌NE。中枢神经系统中许多神经元的递质是NE，也有不少神经元的递质是DA，纹状体中DA含量最高。
正常情况下，人体血液中儿茶酚胺的浓度很低。在高血压病人中，它们在血浆里的水平通常较高；嗜铬细胞瘤病人的儿茶酚胺浓度甚至更高些。由于血浆儿茶酚胺的测定很困难，多数临床医生不愿意把它作为诊断嗜铬细胞瘤的主要指标。因为血浆儿茶酚胺水平只反映最近的儿茶酚胺合成，因此有些肿瘤病例（儿茶酚胺的分泌是阶段突发的）血茶酚胺水平可以在参考值范围内。尿香草扁桃酸、三甲基肾上腺素或儿茶酚胺略高于正常临界值的病人必须做血浆儿茶酚胺的测定。另外，急性前壁心肌梗死早期左室重构与血中儿茶酚胺的升高也有一定的关系。