Teofilin je organska spojina s kemijsko formulo C7H8N4O2. Deluje na zmanjšanje tonusa gladkih mišic in širjenje dihalnih poti; spodbuja sproščanje endogenega epinefrina in norepinefrina, s čimer povzroči sprostitev gladkih mišic dihalnih poti. Poleg tega zavira sproščanje kalcijevih ionov iz endoplazmatskega retikuluma v gladkih mišičnih celicah, s čimer zniža znotrajcelično koncentracijo kalcija in povzroči bronhodilatacijski učinek. Medtem ko ima teofilin močan sproščujoč učinek na gladke mišice, njegova učinkovitost v zvezi s tem ni tako močna kot učinkovitost agonistov beta-receptorjev.
Teofilin je bel kristaliničen prah brez vonja in grenkega okusa. Pri sobni temperaturi je zlahka topen v raztopinah kalijevega hidroksida ali amoniaka, čeprav je le malo topen v vodi. Najdemo ga predvsem v čaju, kavi, čokoladi, kakavu in sorodnih farmacevtskih pripravkih.
Zaradi širokega spektra farmakološkega delovanja se teofilin pogosto uporablja v klinični terapevtiki. Poleg farmakoloških lastnosti, podobnih lastnostim kofeina in teobromina-, kot je stimulacija osrednjega živčnega sistema in deluje kot diuretik-, deluje tudi na širjenje koronarnih arterij in sproščanje gladkih mišic bronhijev. Predvsem je indiciran za lajšanje simptomov piskajočega dihanja, povezanih z boleznimi, kot sta bronhialna astma in obstruktivni pljučni emfizem; lahko se uporablja tudi za zdravljenje astmi-podobnih simptomov, ki so posledica kardiogenega pljučnega edema.
