W ramach układu hormonalnego najważniejszą funkcją nadnerczy jest wytwarzanie i wydzielanie hormonów. Każde nadnercze można traktować jako dwa oddzielne gruczoły. Rdzeń nadnerczy wydziela przede wszystkim adrenalinę, zwaną też adrenaliną, która przygotowuje organizm do tzw. reakcji ucieczki lub walki. Kora nadnerczy wytwarza hormony zwane sterydami, które są uwalniane w odpowiedzi na stany takie jak niepokój lub zmniejszona podaż pokarmu. Wszystkie te hormony pomagają organizmowi radzić sobie ze stresującymi sytuacjami, co jest ważną funkcją nadnerczy.
Produkcja epinefryny i norepinefryny, która występuje w rdzeniu nadnerczy, jest główną funkcją nadnerczy. Epinefryna odgrywa wiele ról w przygotowaniu organizmu do radzenia sobie z niebezpiecznymi sytuacjami. Powoduje, że serce pompuje więcej krwi do mięśni szkieletowych i zmniejsza przepływ krwi do narządów nie zaangażowanych w aktywność fizyczną. Przenoszenie zasobów do mięśni pod dobrowolną kontrolą przygotowuje organizm do ćwiczeń fizycznych, które mogą obejmować walkę lub ucieczkę. Epinefryna uwalnia również część zapasów tłuszczu w organizmie, aby zapewnić dodatkową energię w takich sytuacjach.
Norepinefryna jest produkowana w mniejszych ilościach niż epinefryna. W rzeczywistości jest prekursorem epinefryny, ale sam w sobie ma podobne działanie. W kontekstach, w których epinefryna jest nazywana adrenaliną, norepinefryna może być nazywana noradrenaliną.
Kora nadnerczy pełni nieco inną funkcję nadnerczy. Wytwarza trzy rodzaje hormonów, z których wszystkie są sterydami. Są to tak zwane glukokortykoidy, mineralokortykosteroidy i androgeny.
Glikokortykosteroidy mają szereg skutków dla stanu zapalnego, metabolizmu i rozwoju. Najważniejszym glukokortykoidem jest kortyzol. W sytuacjach stresowych kortyzol kieruje mięśnie i narządy do wykorzystywania białek i tłuszczów do wytwarzania energii, zamiast zwykłej glukozy. Oszczędza to glukozę dla mózgu, która jest jego najważniejszym paliwem. Kortyzol zmniejsza również stan zapalny i jest podobny do kortyzonu. Kortyzon obniża nadaktywną reakcję zapalną w chorobach autoimmunologicznych.
Spośród mineralokortykoidów w największych ilościach wytwarzany jest aldosteron. Hormon ten jest uwalniany w odpowiedzi na spadki ciśnienia krwi, które występują w przypadku krwawienia. Pomaga także organizmowi oszczędzać wodę w przypadkach takich jak biegunka, co ogranicza odwodnienie.
Klasa hormonów kory nadnerczy znana jako androgeny promuje drugorzędne cechy w rozwoju płciowym. U kobiet prowadzi to po części do rozwoju owłosienia na ciele i odgrywa rolę w zachowaniach seksualnych. U mężczyzn ta funkcja nadnerczy jest znacznie mniej ważna, ponieważ główne androgeny są wytwarzane przez jądra.