Pri sublingvalnem nanosu začne nitroglicerin učinkovati 1–1,5 minute po nanosu. Učinek traja približno trideset minut. S površine sluznice se absorbira hitro in popolnoma. Takoj vstopi v sistemski krvni obtok. Če se zdravilo uporablja v odmerku 0,5 mg, je njegova biološka uporabnost 100%, največja koncentracija v plazmi pa je opazna po 5 minutah. Obseg distribucije je zelo velik.

Kapsule nitroglicerina se predpisujejo v enakih primerih kot v tabletah. Kapsula je treba vzeti podjezično, raztopiti, dokler se popolnoma ne raztopi. Enkratni odmerek - ena ali dve kapsuli. Odmerek se lahko zmanjša, odvisno od bolnikovega stanja (postopek zdravljenja je podoben, le kapsula se ne sme popolnoma absorbirati, ampak izpljuniti, ko ostane približno polovica).

Nitroglicerin lahko sprosti dušikov oksid iz svoje molekule, ki je naravni faktor sproščanja endotelija. Spojina poveča koncentracijo cikličnega gvanozin monofosfataze v celici, kar preprečuje prodiranje kalcijevih ionov v gladke mišične celice in povzroča njihovo sproščanje. Sprostitev gladkih mišic žilne stene vodi do širjenja krvnih žil, kar zmanjšuje obremenitev srca in potrebo po kisiku v miokardih.