Di otak, norepinefrin berasal dari beberapa inti yang berukuran kecil tetapi diproyeksikan ke sebagian besar bagian otak lainnya dan memberikan efek kuat pada targetnya. Sumber paling penting dari norepinefrin di otak adalah lokus coeruleus, yang terletak di pons. orepinefrin adalah katekolamin dan fenetilamin. Strukturnya berbeda dari epinefrin hanya dalam epinefrin yang memiliki gugus metil yang melekat pada nitrogennya, sedangkan gugus metil digantikan oleh atom hidrogen dalam norepinefrin.