Eine weitere Untergruppe der Phenylethylamine bilden die Catecholamine, zu denen beispielsweise die Neurotransmitter Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin gehören; mit diesen ist Bupropion daher ebenfalls nahe verwandt. Im Gegensatz zu ihnen und vielen anderen Amphetaminen besitzt es jedoch eine Ketogruppe (funktionelle Gruppe). Auf Basis von Bupropion wurden ähnlich wirkende Substanzen wie Radafaxin entwickelt. Bupropion ist chiral (existiert in zwei spiegelbildlichen Varianten) und kommt als Racemat [1:1-Gemisch von (S)-Form und (R)-Form] zur Anwendung.