Il dronedarone riduce modicamente la frequenza cardiaca, prolunga l'intervallo Wenckebach, l'intervallo AH, l'intervallo QT e l'intervallo PR, senza modificare significativamente l'intervallo HV (o tempo di conduzione His-Purkinje) e la durata del complesso QRS. Agisce sui periodi refrattari dell'atrio e del nodo atrioventricolare promuovendone un allungamento. Ha un effetto sulla pressione arteriosa sistemica e sulla contrattilità miocardica, riducendole modicamente, ma non producendo effetti sulla frazione di eiezione cardiaca. È stata inoltre evidenziata una riduzione del consumo d'ossigeno del miocardio. La molecola avrebbe proprietà vasodilatanti sulle arterie coronarie e sulle arterie periferiche (vasodilatazione periferica), attraverso l'attivazione della via dell'ossido di azoto ("NO"). È definito un antagonista adrenergico: riduce infatti la risposta pressoria dei recettori α-adrenergici all'adrenalina e le risposte dei recettori adrenergici β1 e β2 all'isoproterenolo.