Kot del endokrinega sistema je najpomembnejša funkcija nadledvične žleze proizvodnja in izločanje hormonov. Vsako nadledvično žlezo si lahko predstavljamo kot dve ločeni žlezi. Medulla nadledvične žleze izloča predvsem epinefrin, znan tudi kot adrenalin, ki pripravi telo na tako imenovani odziv na beg ali boj. Skorja nadledvične žleze proizvaja razred hormonov, imenovanih steroidi, ki se sproščajo kot odziv na stanja, kot sta tesnoba ali zmanjšana oskrba s hrano. Vsi ti hormoni pomagajo telesu pri soočanju s stresnimi situacijami, kar je pomembna funkcija nadledvične žleze.
Proizvodnja epinefrina in noradrenalina, ki se pojavi v meduli nadledvične žleze, je glavna funkcija nadledvične žleze. Epinefrin ima številne vloge pri pripravi telesa na soočanje z nevarnimi situacijami. Povzroča, da srce črpa več krvi v skeletne mišice in zmanjša pretok krvi v organe, ki niso vključeni v telesno dejavnost. Prenos sredstev na mišice pod prostovoljnim nadzorom pripravi telo na fizično vadbo, ki lahko vključuje boj ali beg. Epinefrin tudi sprosti nekaj telesnih maščobnih zalog, da v takih situacijah zagotovi dodatno energijo.
Norepinefrin se proizvaja v manjših količinah kot epinefrin. Pravzaprav je predhodnik epinefrina, vendar ima podobne učinke. V kontekstih, kjer se adrenalin imenuje adrenalin, se norepinefrin lahko imenuje noradrenalin.
Nadledvična skorja ima nekoliko drugačno funkcijo nadledvične žleze. Proizvaja tri vrste hormonov, ki so vsi steroidi. Imenujejo se glukokortikoidi, mineralokortikoidi in androgeni.
Glukokortikoidi imajo številne učinke na vnetje, presnovo in razvoj. Najpomembnejši glukokortikoid je kortizol. V stresnih situacijah kortizol usmerja mišice in organe, da namesto bolj običajne glukoze za energijo uporabljajo beljakovine in maščobe. Tako prihranimo glukozo za možgane, ki je daleč najpomembnejše gorivo. Kortizol prav tako zmanjšuje vnetje in je podoben zdravilu kortizon. Kortizon zmanjša prekomerno aktiven vnetni odziv pri avtoimunskih motnjah.
Od mineralokortikoidov se v največjih količinah proizvaja aldosteron. Ta hormon se sprošča kot odgovor na padce krvnega tlaka, ki se pojavijo v primerih krvavitve. Prav tako pomaga telesu pri varčevanju z vodo v primerih, kot je driska, kar omejuje dehidracijo.
Razred hormonov skorje nadledvične žleze, znanih kot androgeni, spodbuja sekundarne značilnosti pri spolnem razvoju. Pri ženskah to deloma vodi do razvoja dlak na telesu in igra vlogo pri spolnem vedenju. Pri moških je ta funkcija nadledvične žleze veliko manj pomembna, ker glavne androgene proizvajajo moda.