血管扩张药是一类能直接作用于血管平滑肌或通过影响神经、体液系统而使血管扩张的药物，其作用机制主要包括以下几个方面。

首先是直接作用于血管平滑肌。这类药物能够直接松弛血管平滑肌，使血管扩张。例如硝酸酯类药物，像硝酸甘油，它在体内能够释放出一氧化氮（NO），NO可以激活鸟苷酸环化酶，使细胞内的环磷酸鸟苷（cGMP）含量增加，进而降低细胞内钙离子浓度，使血管平滑肌舒张，主要扩张静脉和冠状动脉。还有肼屈嗪，它直接作用于小动脉平滑肌，使血管扩张，降低外周阻力，从而降低血压。

其次是影响交感神经系统。一些血管扩张药可以通过影响交感神经系统来发挥作用。比如α受体阻滞剂，如酚妥拉明，它能选择性地阻断血管平滑肌上的α受体，使去甲肾上腺素能神经对血管的收缩作用减弱，血管扩张，主要扩张小动脉和小静脉，降低外周阻力，改善微循环。另外，中枢性降压药如可乐定，它可以激动延髓背侧孤束核突触后膜的α2受体，抑制交感神经中枢的传出冲动，使外周血管扩张，血压下降。

再者是作用于肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统（RAAS）。血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI），如卡托普利，能够抑制血管紧张素转换酶的活性，使血管紧张素Ⅰ不能转化为血管紧张素Ⅱ，从而减弱血管紧张素Ⅱ的收缩血管作用，同时减少醛固酮的分泌，导致水钠潴留减少，血管扩张，血压降低。血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB），如氯沙坦，它能选择性地阻断血管紧张素Ⅱ与受体的结合，拮抗血管紧张素Ⅱ的收缩血管等作用，使血管扩张。

最后是钾通道开放剂。如米诺地尔，它可以开放血管平滑肌细胞膜上的钾通道，使钾离子外流增加，细胞膜超极化，导致电压依赖性钙通道难以开放，细胞外钙离子内流减少，血管平滑肌松弛，血管扩张。

综上所述，血管扩张药通过多种不同的机制来发挥扩张血管的作用，在临床上可用于治疗高血压、心力衰竭、心绞痛等多种心血管疾病。