強心苷具有直接加強心肌收縮力作用，這一作用在衰竭的心臟表現特別明顯，具有選擇性。治療劑量對其他組織器官無明顯作用時，已能增強心肌收縮力。實驗證明，不論在整體動物，還是在沒有神經支配的雞胚心臟或乳頭肌都可觀察到增強心肌收縮力的作用。而且這種強心作用不被β受體阻斷藥所取消，說明它與交感神經遞質及其受體無關，強心作用是直接的。
正性肌力作用表現為心肌收縮最高張力和最大縮短速率的提高，使心臟收縮有力而敏捷，表現為左心室壓力最大上升速率增大，和達到一定程度最高張力所需時間減少，在心臟前后負荷不變的情況下，心臟每搏作功明顯增加。
強心苷對正常人和心力衰竭患者心臟都有正性肌力作用，但只增加心力衰竭患者心搏出量；因為強心苷對正常人還有收縮血管提高外周阻力的作用，所以不增加心搏出量。心力衰竭患者用強心苷后，反射性降低交感神經活性，不增加外周阻力。
強心苷對衰竭且已擴大的心臟，在加強心肌收縮力時，不增加甚至可減少心肌的耗氧量，對正常心臟，卻可使心肌耗氧量增加。心力衰竭患者由于心臟擴大，心室壁張力提高，以及代償性的心率加快，使心肌耗氧量增加，應用強心苷后，心肌收縮力增強雖可增加心肌耗氧量，但又能使心室排空完全，循環改善，靜脈壓降低等，因而使心力衰竭時擴大的心臟體積縮小，心室張力降低，同時還使心率減慢，這兩方面的作用使心肌耗氧量降低，提高了心臟的工作效率。對正常心臟，由于加強心收縮力，而對心室壁張力無明顯影響，心率僅稍減弱，故總耗氧量增加。