髓质细胞较大，呈多边形，围绕血窦排列成团或不规则的索网状，胞体内有许多易被铬盐染成棕黄色的颗粒，故亦称嗜铬细胞。髓质内还有少量交感神经节细胞，胞体较大，单个或2～3个成群散在于髓质内。

髓质细胞可分为肾上腺素细胞（分泌肾上腺素）和去甲肾上腺素细胞（分泌去甲肾上腺素）两种。肾上腺素细胞的数量多，约占人肾上腺髓质细胞的80%以上。肾上腺素细胞和去甲肾上腺素细胞可与交感神经节前纤维形成突触，当交感神经兴奋时，神经末梢释放乙酰胆碱作用于髓质细胞，引起分泌颗粒释放肾上腺素或去甲肾上腺素进入血液。

肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素是属于应急性的，主要功能是对血管系统和内脏平滑肌的作用，如能使心跳加快，心肌收缩力加强，小动脉收缩，维持血压和调节内脏平滑肌活动。