Η καφεΐνη είναι η κύρια δραστική ουσία του καφέ. Πρόκειται για μία ψυχοενεργή διεγερτική ένωση που τονώνει τον ανθρώπινο οργανισμό διεγείροντας το κεντρικό νευρικό σύστημα.
Η μέγιστη συγκέντρωση καφεΐνης στο αίμα έχει παρατηρηθεί 30-60min μετά την κατανάλωσή της, ενώ η πλήρης πέψη της ολοκληρώνεται από 2h έως 12h. Η καφεΐνη αυξάνει την παραγωγή γλυκογόνου στους μύες με αποτέλεσμα την γρηγορότερη ανάρρωσή τους μετά από έντονη άσκηση.
Επίσης, συμβάλλει στην οξείδωση των λιπαρών οξέων. Επιπλέον αυξάνει τα επίπεδα της ντοπαμίνης προκαλώντας έτσι το αίσθημα της ευχαρίστησης. Η κατανάλωση καφεΐνης είχε κατηγορηθεί στο παρελθόν για τη δημιουργία ανωμαλιών στο καρδιαγγειακό σύστημα όπως αρρυθμίες και ταχυπαλμίες.
Όμως η επίδραση της στον ανθρώπινο οργανισμό ποικίλλει από άνθρωπο σε άνθρωπο και εξαρτάται από τα επίπεδα διαφόρων ουσιών και ορμονών στο σώμα του καθενός καθώς και από την ποσότητα κατανάλωσής της. Μία ήπια κατανάλωση καφέ ημερησίως (1-2 κούπες) δεν φαίνεται να έχει αρνητικές επιπτώσεις στον οργανισμό.