I recettori α2 sono localizzati sia prima che dopo le sinapsi nervose.  Sono molto espressi sui neuroni noradrenergici, nei quali sono in grado di determinare l’iperpolarizzazione della membrana cellulare. Sono recettori accoppiati a una proteina Gi (proteina G inibitrice), la cui attivazione favorisce l’inibizione dell’adenilato-ciclasi (un enzima della classe delle liasi che favorisce la rottura di diversi legami chimici) e la formazione di un composto, il cAMP (AMP ciclico), bloccando in tal modo il passaggio di calcio all’interno della cellula. I recettori α2-adrenergici sono, in genere, responsabili di una riduzione del rilascio di noradrenalina (effetti mediati da recettori, detti autocettori, situati nella parte terminale della cellula nervosa che regolano l’attività della cellula stessa) ma anche dell’acetilcolina nei gangli nervosi presenti nella parete dello stomaco (effetto mediato dagli eterocettori presinaptici).