茶碱类药物是临床常用的药物，包括二羟丙茶碱（喘定）、氨茶碱和多索茶碱。这些药物可用于治疗支气管哮喘、喘息型支气管炎和阻塞性肺气肿，但它们各有不同的特点。
二羟丙茶碱的平喘作用类似于氨茶碱，但其扩张支气管的作用只有氨茶碱的1/10，心脏兴奋作用只有氨茶碱的1/20~1/10。因此，二羟丙茶碱不适用于严重的喘息急性发作，而适用于伴有心动过速和对茶碱不耐受的哮喘患者。
二羟丙茶碱口服或注射后能够迅速吸收，半衰期约为2～2.5小时。它主要以原形随尿排出，不经过肝脏代谢，不会转化为茶碱，与其他药物的相互作用最少。
需要注意的是，二羟丙茶碱、氨茶碱、多索茶碱、咖啡因或其他黄嘌呤类药物的联合使用会产生毒性累加作用，因此不宜同时使用。
氨茶碱的临床应用已经减少。一部分原因是由于氨茶碱存在较大的个体差异和严重的不良反应，主要原因还是因为：其支气管扩张作用不如吸入性β2受体激动药物（如特布他林、沙丁胺醇）；其抗炎作用不如吸入性糖皮质激素（如布地奈德、糠酸莫米松）。
然而，在哮喘治疗中，氨茶碱仍然是不可或缺的：
一是，低于支气管扩张作用以下的小剂量氨茶碱具有一定的抗哮喘作用，推荐的血浆水平为5~15mg/L。
二是，低剂量氨茶碱能够增强慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者对糖皮质激素的反应，并逆转对糖皮质激素的耐受性。
三是，氨茶碱缓释制剂能够维持治疗浓度，对夜间发作的哮喘患者有效。
茶碱类药物的作用机制包括：非选择性地抑制磷酸二酯酶（PDE）、促进内源性肾上腺素释放、阻断腺苷受体、抗炎作用以及增强呼吸机收缩力等。
茶碱类药物主要抑制腺苷A1受体，通过抑制腺苷A1受体，茶碱类药物既可以对抗腺苷等对呼吸道的收缩作用，同时也增强心脏收缩力，但也可能引发严重的心律失常。
研究表明，多索茶碱抑制支气管痉挛的作用是氨茶碱的10~15倍，抑制腺苷A1受体的作用约为氨茶碱的1/10。与氨茶碱相比，多索茶碱的作用更强，心脏毒副作用更小。
多索茶碱主要在肝脏代谢，其代谢产物主要为羟乙基茶碱和少量的茶碱。
研究结果显示，除阿奇霉素、莫西沙星外，大环内酯类和氟喹诺酮类对氨茶碱的影响较大，需要减少剂量或监测血药浓度；大环内酯类和大多数氟喹诺酮类对多索茶碱代谢的影响不明显，但与依诺沙星、环丙沙星合用时仍宜减少剂量。
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