カテコールアミンとは、副腎髄質や一部の神経系において合成・分泌される神経伝達物質およびホルモンの総称である。代表的なカテコールアミンには、アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミンがある。
カテコールアミンは、「カテコール基」（ベンゼン環に水酸基が2つ付いた構造）と「アミン基」を持つ化合物であり、この特徴的な構造から命名されている。これらはチロシンというアミノ酸を前駆体として合成される。
カテコールアミンは、交感神経系の活性化に深く関与し、「戦うか逃げるか（fight or flight）」反応を媒介する。
運動時には、特に強度が高くなるにつれて、アドレナリンおよびノルアドレナリンの血中濃度が上昇する。これにより心拍数、血糖値、脂肪の分解などが促進され、身体は活動に適した状態となる。