Sotalol ze względu na wydłużanie czasu trwania potencjału czynnościowego należy do klasy III leków przeciwarytmicznych, a ze względu na działanie beta-adrenolityczne zaliczany jest do klasy II według klasyfikacji Vaughana Williamsa. Jest niewybiórczym β-blokerem, bez wewnętrznej aktywności sympatykomimetycznej, pozbawionym właściwości stabilizujących błonę komórkową. Działa chronotropowo i inotropowoujemnie, wydłuża czas przewodzenia i czas refrakcji bezwzględnej węzła przedsionkowo-komorowego. Zmniejsza pojemność minutową oraz zapotrzebowanie mięśnia sercowego na tlen. Obniża ciśnienie tętnicze u chorych na nadciśnienie tętnicze. Zmniejsza też aktywność reninową osocza.