Adenosiini on luonnossa esiintyvä orgaaninen yhdiste, joka on tärkeä elävien organismien, myös ihmisten, biokemian kannalta. Se auttaa myös säätelemään kiihottumista ja unta ja suojaamaan soluja vaurioilta. Lisäksi se on useiden suurempien, toisiinsa liittyvien molekyylien komponentti, jolla on tärkeitä tehtäviä, kuten solunsisäinen viestintä ja energian tuottaminen aineenvaihduntaan. Lääketieteessä sitä annetaan joskus myös suonensisäisesti sydänsairauksien hoitoon. Sen kemiallinen kaava on C10H13N5O4.
Se on eräänlainen kemikaali, jota kutsutaan puriininukleosidiksi, termi, joka kuvaa sen molekyylirakennetta. Puriiniyhdisteet koostuvat kahdesta toisiinsa liittyvästä rengasmaisesta atomirakenteesta, joita kutsutaan aromaattisiksi renkaiksi ja joilla on epätavallisen korkea kemiallinen stabiilisuus. Nukleosidi on yhdiste, jossa yhdiste, jota kutsutaan nukleoemäkseksi tai yksinkertaisesti emäkseksi, on sitoutunut joko riboosin (C5H10O5) tai deoksiriboosin (C5H10O4) molekyyliin, jotka molemmat ovat yksinkertaisia sokereita tai monosakkarideja. Adenosiini koostuu riboosista yhdistettynä puriiniadeniiniin (C5H5N5).
Aineen määrä elimistössä kasvaa vähitellen valveillaoloaikana. Hermostoa estävän vaikutuksensa vuoksi tämä alkaa lopulta aiheuttaa uneliaisuutta ja lopulta unta, jolloin kemikaalin määrä kehossa alkaa taas laskea. Osa syy kofeiinin (C8H10N4O2) tehokkuuteen stimulanttina on se, että kofeiini voi sitoutua samoihin reseptoreihin soluissa ja häiritsee siten korkeiden adenosiinipitoisuuksien normaaleja vaikutuksia. Adenosiinitasot verenkierrossa nousevat myös merkittävästi alueilla, jotka kärsivät tulehduksesta tai rajoittuneesta veren tai hapen saannista, missä kemikaali auttaa vähentämään tulehdusta ja ehkäisemään soluvaurioita.
Useat tärkeät kemikaalit kehossa koostuvat adenosiinista yhdistettynä yhteen tai useampaan fosfaattiryhmään. Adenosiinimonofosfaatti (C10H14N5O7P) on eräänlainen kemikaali, jota kutsutaan toiseksi sanansaattajaksi ja joka välittää kemiallisia viestejä hänen solunsa ulkopuolelta sisälle. Adenosiinitrifosfaatti (C10H16N5O13P3) eli ATP on tärkeä kemiallisen energian lähde keholle ja saa aikaan monia aineenvaihduntaprosesseja energialla, joka vapautuu, kun sen kemialliset sidokset hajoavat. Adenosiinidifosfaattia (C10H15N5O10P2) syntyy ATP:n hajoamisen seurauksena, ja se voidaan kierrättää tuottamaan enemmän ATP:tä energialla, joka tuotetaan ruoasta eläimissä tai fotosynteesistä kasveissa.
Sillä on myös lääketieteellistä käyttöä. Kun se injektoidaan verenkiertoon, se hidastaa sydämen sykettä johtuen sähköisistä vaikutuksistaan sydämenlyöntiä säätelevään eteiskammiosolmukkeeseen ja estää välittäjäaineen norepinefriinin vapautumista. Se saa myös valtimoita ympäröivän sileän lihaskudoksen rentoutumaan ja laajentumaan. Lääkärit käyttävät adenosiinia valtimotukosten tai sydämen sykkeen poikkeavuuksien tunnistamiseen. Se voi myös olla tehokas hoito joissakin epänormaalisti kiihtyneen sydämen sykkeen tai takykardian tapauksissa.