Dopamina należy do zasad organicznych. W kwaśnym środowisku dochodzi do uprotonowania grupy aminowej cząsteczki. Forma ta umożliwia wysoką rozpuszczalność w wodzie i względną stabilność, lecz może doprowadzić do utlenienia cząsteczki w przypadku ekspozycji na tlen lub inne oksydanty. W zasadowym środowisku nie dochodzi do tworzenia formy protonowanej. Jest ona słabiej rozpuszczalna i bardziej reaktywna. Dla celów leczniczych dopamina podawana jest w postaci chlorowodorku (forma uprotonowana) z powodu jej zwiększonej rozpuszczalności i stabilności. W formie stałej chlorowodorek dopaminy jest bezbarwnym proszkiem.
Biochemia Synteza mały|upright|Szlak metaboliczny katecholamin Dopamina jest syntetyzowana głównie w neuronach i komórkach rdzenia nadnerczy. Szlak metaboliczny syntezy dopaminy to:
L-Fenyloalanina→ L-Tyrozyna → L-DOPA → Dopamina
Bezpośredni prekursor dopaminy, L-DOPA, może być tworzony pośrednio z aminokwasu fenyloalaniny lub bezpośrednio z tyrozyny. Aminokwasy te znajdują się w niemal każdym białku, więc są łatwo dostępne z pożywienia. Chociaż dopamina również znajduje się w pożywieniu to w przeciwieństwie do aminokwasów nie jest zdolna do przekraczania bariery krew-mózg.