A dose precisa de cafeína necessária para produzir um efeito varia significativamente entre os indivíduos, dependendo principalmente do tamanho do corpo e da tolerância à cafeína.A cafeína começa a fazer efeito em menos de uma hora. Para uma dose moderada, os seus efeitos geralmente desaparecem dentro de três a quatro horas. O consumo de cafeína não reduz a quantidade de sono necessária; apenas atenua temporariamente a sensação de sonolência. Os perigos do uso excessivo: quando consumida em grandes quantidades a longo prazo, a cafeína é uma droga que pode levar à «intoxicação por cafeína».
A intoxicação por cafeína abrange dependência e uma série de reações físicas e psicológicas adversas, como nervosismo, irritabilidade, ansiedade, tremores, espasmos musculares (hiperreflexia), insónia e palpitações. A maioria das pessoas consome cafeína por seus efeitos estimulantes; muitos estudantes tomam comprimidos de cafeína quando se preparam para exames, e os trabalhadores do turno da noite costumam fazer o mesmo.
A cafeína é um composto alcalóide xantínico e um estimulante do sistema nervoso central que afasta temporariamente a sonolência e restaura a energia. Café, chá, refrigerantes e bebidas energéticas com cafeína são muito populares, tornando a cafeína a substância psicoativa mais amplamente utilizada no mundo.
Na América do Norte, 90% dos adultos consomem cafeína diariamente.
Muitas fontes naturais de cafeína também contêm vários outros alcalóides xantínicos, incluindo os estimulantes cardíacos teofilina e teobromina, bem como outras substâncias, como o ácido tânico.
Pesquisas atuais indicam efeitos fisiológicos específicos da cafeína no corpo humano: ela combate eficazmente os radicais livres que ameaçam a saúde, sendo a principal causa de inúmeras doenças (como cardiomiopatia, arteriosclerose, acidente vascular cerebral, enfisema e doença de Parkinson). O excesso de radicais livres perturba os processos metabólicos, danificando as células e, consequentemente, afetando os tecidos dos órgãos.
Proteção cardiovascular: rico em compostos polifenólicos — potentes antioxidantes —, o café pode retardar a oxidação do LDL em até três vezes, dissolver coágulos sanguíneos e prevenir a formação de trombos. Também aumenta a vasoconstrição, mitigando dores de cabeça causadas por vasodilatação excessiva. Além disso, o consumo moderado de café fortalece a contratilidade miocárdica, promove a circulação sanguínea e ajuda a prevenir doenças cardiovasculares.