三方面因素决定着心肌收缩过程，它们是收缩蛋白及其调节蛋白;物质化谢与能量供应;兴奋-收缩偶联的关键物质Ca2+。已证明强心甙对前二方面并无直接影响，却能增加兴奋时心肌细胞内Ca2+量，并认为这是强心甙正性肌力作用的基本机制。
从原发作用部位的亚细胞或分子结构看，强心甙只与细胞膜上Na+-K+-ATP酶相结合并抑制之。已认为Na+-K+-ATP酶就是强心甙的受体，它是一个二聚体，由α和β亚单位组成。α亚单位是催化亚单位，贯穿膜内外两侧，分子量112000D，约含1021个氨基酸残基。β亚单位是一糖蛋白，分子量约35 000D，可能与α亚单位的稳定性有关。
现知α亚单位有8个疏水性跨膜α-螺旋段，H1～H8，分属于N端和C端1/3，所余中央1/3则折叠成巨大的胞溶部结构域，其中包含ATP结合水解部位501位赖氨酸，ATP水解成的磷酸则结合于369位天冬氨酸。
强心甙与酶的结合位点，曾认为在N端H1-H2间的胞外袢上，但未能最后确定，仅知此胞外袢能影响结合过程中的构象变化，使酶活性下降。体内条件下，治疗量强心甙抑制Na+-K+-ATP酶活性约20%，使钠泵失灵，结果是细胞内Na+量增多，K+量减少。胞内Na+量增多后，再通过Na+-Ca2+双向交换机制，或使Na+内流减少，Ca2+外流减少，或使Na+外流增加，Ca2+内流增加。对Ca2+而言，结果是细胞内Ca2+量增加，肌浆网摄取Ca2+也增加，储存增多。另也证实，细胞内Ca2+少量增加时，还能增强Ca2+离子流，使每一动作电位2相内流的Ca2+增多，此Ca2+又能促使肌浆网释放出Ca2+，即“以钙释钙”的过程。这样，在强心甙作用下，心肌细胞内可利用的Ca2+量增加，使收缩加强。
