Sotalol bir beta blokerdir ve hem β1- hem de β2 – adrenerjik reseptörlere seçici olmayan şekilde bağlanarak reseptörlerin uyarıcı ligandları ( katekolaminler ) aracılığıyla aktivasyonunu önler. İçsel sempatomimetik aktiviteye sahip değildir .
Katekolaminlerin β-adrenerjik reseptöre bağlanması olmadan, reseptörle ilişkili G protein kompleksi , kalsiyum giriş kanallarının açılmasından sorumlu olan siklik AMP üretimini aktive edemez. Kalsiyum kanallarının aktivasyonundaki bir azalma bu nedenle hücre içi kalsiyumun azalmasına neden olacaktır. Kalp hücrelerinde kalsiyum, kalp kasının kasılması için elektrik sinyali üretmesi ve bu kasılma için kuvvet oluşturması açısından önemlidir.
Kalsiyumun bu önemli özellikleri dikkate alındığında iki sonuç çıkarılabilir. Birincisi, hücrede daha az kalsiyum olması nedeniyle kasılma için gerekli olan elektrik sinyalleri azalır, böylece kalbin doğal kalp pilinin aritmik kasılmaları düzeltmesi için zaman tanınır. İkincisi, düşük kalsiyum, kasılmaların gücünde ve hızında azalma anlamına gelir; bu da anormal derecede hızlı kalp atışlarının tedavisinde yardımcı olabilir
Sotalol ayrıca potasyum kanallarına da etki ederek ventriküllerin gevşemesinde gecikmeye neden olur. Sotalol, bu potasyum kanallarını bloke ederek K + iyonlarının dışarı akışını engeller, bu da ventriküler miyositlerde başka bir elektrik sinyalinin üretilmesinden önce geçen sürenin artmasına neden olur. Kasılma için yeni bir sinyalin üretilmesinden önceki dönemdeki bu artış, ventriküllerin erken veya anormal kasılma potansiyelini azaltarak aritmilerin düzeltilmesine yardımcı olur, aynı zamanda taşikardinin tedavisine yardımcı olmak için ventriküler kasılma sıklığını da uzatır.