Chlorowodorek fenylefryny należy do grupy a-sympatykomimetyków. Efekt rozszerzający źrenice i obniżający ciśnienie wewnątrzgałkowe chlorowodorku fenylefryny przy większym jego stężeniu (2,5-10%) polega na działaniu na mięśnie oka. Przy niższych stężeniach chlorowodorku fenylefryny wykorzystywane jest działanie, zapobiegające przekrwieniom, towarzyszące stanom podrażnień oka i błony śluzowej nosa. Po stosowaniu 10% roztworu chlorowodorku fenylefryny obserwowano, równoległe do rozszerzenia źrenicy, zjawisko porażenia akomodacji. Rozszerzenie źrenicy utrzymuje się przez ok. 5 h. Badania zależności występowania odpowiednio, efektu rozszerzającego źrenicę, bądź porażającego akomodację, w zależności od wielkości podanej dawki, potwierdza wzrost siły działania w zakresie stężeń 0,1-10%. W przypadku podania roztworu o stężeniu <0,1%, ilość metabolizowanej fenylefryny wewnątrz gałki ocznej wyraźnie się obniża. Metabolizm fenylefryny zachodzi częściowo już w rogówce. Jest ona substratem dla monoaminoksydazy (MAO), enzymu występującego w nabłonku rogówki.