肾上腺髓质被皮质所包绕,在肾上腺最宽阔部位的中央,也有小部分可以延伸到肾上腺周围狭窄的部位,大约占整个腺体重量的四分之一左右,细胞成堆或者是成树状包绕在血管周围。由于所含的颗粒可以被铬酸染成棕色,所以叫做嗜铬细胞。
肾上腺髓质也还有一些交感神经节细胞,它们单个或成群的排列在一起。肾上腺髓质随着合成和分泌儿茶酚胺,包括肾上腺素,去甲肾上腺素和多巴胺。肾上腺素的成分最多,它也是分泌肾上腺素为主的,而肾上腺素的神经末梢只释放去甲多巴胺,中枢神经的某些神经元可以产生去甲肾上腺素和多巴胺的情况。
肾上腺血供应主要来自于膈下的动脉,这些分支可以包括上中下肾上腺动脉。这些分支在肾上腺包膜下形成动脉丛,供应肾上腺皮质,少数分支可以穿过皮质直接到达髓质,进入肾上腺皮质的小动脉可以形成毛细血管网,然后再成放射状的进入髓质。