Βιοσυνθετικά, η εφεδρίνη προέρχεται από τη φαινυλαλανίνη, η οποία συνεισφέρει τον βενζολικό δακτύλιο και το γειτονικό (το πρώτο) άτομο άνθρακα της πλευρικής αλυσίδας. Το δεύτερο και το τρίτο άτομο άνθρακα της πλευρικής αλυσίδας προέρχονται από το πυροσταφυλικό και το άζωτο εισάγεται μέσω αντιδράσεως τρανσαμινώσεως σε μεταγενέστερο στάδιο της βιοσυνθέσεως. Έχει προταθεί ο ακόλουθος μηχανισμός: Η ενσωμάτωση του πυροσταφυλικού επιτυγχάνεται μέσω της θειαμίνης, η οποία αντιδρά με βενζοϊκό οξύ (προερχόμενο από τη φαινυλαλανίνη). Η 1-φαινυλο-1,2-προπανοδιόνη σχηματίζεται με διάσπαση και απομάκρυνση της θειαμίνης. Εν συνεχεία, μέσω τρανσαμινώσεως, αναγωγής και Ν-μεθυλιώσεως, σχηματίζεται εφεδρίνη και ψευδοεφεδρίνη, μια ουσία παρούσα επίσης στο Ephedra sinica και άλλα συγγενή είδη. Η συνδεδεμένη με το άζωτο μεθυλομάδα προέρχεται από την μεθειονίνη.

Η εφεδρίνη είναι συμπαθομιμητική ουσία, δηλαδή οι δράσεις της είναι όμοιες με εκείνες οι οποίες προκύπτουν κατά την διέγερση του συμπαθητικού συστήματος. Η ουσία προκαλεί αύξηση της πιέσεως του αίματος και των σφυγμών, συστολή των αιμοφόρων αγγείων και διαστολή των βρόγχων. Επίσης διεγείρει το κεντρικό νευρικό σύστημα με τρόπο παρόμοιο εκείνου της αμφεταμίνης, αλλά ασθενέστερα. Η θειική εφεδρίνη ως και η υδροχλωρική χρησιμοποιούνται ως βρογχοδιασταλτικά στη θεραπεία του άσθματος και των κρυολογημάτων.