El alcaloide blanco cristalizable [C8 H10 N4 O2] se obtiene de la semilla del café y se encuentra también en el té, guaraná, mate y nuez de cola: produce insomnio.
En medicina, la cafeína es una sustancia que se encuentra en las semillas y las hojas del cafeto (árbol del café), el té, la yerba mate, las bayas de guaraná y, en pequeñas cantidades, en el cacao. También se puede fabricar en el laboratorio y se agrega a algunas bebidas gaseosas, alimentos y medicamentos. La cafeína aumenta la actividad del cerebro, el estado de alerta, la atención y la energía. También puede aumentar la presión arterial, la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria y la pérdida del agua del cuerpo en la orina.
En medicina y ciencia del deporte, la cafeína es un estimulante ligeramente adictivo del sistema nervioso central. Es un elemento constituyente de muchos productos corrientes como la tableta de chocolate, el café, el té, la bebida de cola, etc. Una taza de café de máquina contiene de 100 a 150 mg de cafeína. El COI permite un consumo bajo a moderado de cafeína, pero si la concentración en la orina supera 12 microgramo por mililitro se considera positivo en la prueba antidopaje. La cafeína puede mejorar el rendimiento en actividad de resistencia física al mejorar la movilización del ácido graso, lo cual permite un empleo más eficaz de la grasa como energía y salvaguardar la reserva de glucógeno. La cafeína también reduce la percepción del esfuerzo del deportista de fondo a un ritmo de trabajo dado, posibilitando en potencia que el deportista trabaje más con el mismo esfuerzo percibido. La cafeína también mejora el rendimiento físico cuando se requiere fuerza y velocidad. Mejora el tiempo de reacción y el estado de alerta tras su consumo, aunque a estas mejoras pueden sucederles sensación de cansancio leve y depresión. La cafeína consumida antes de una actividad física actúa como diurético, lo cual aumenta el riesgo de deshidratación, si bien el efecto diurético parece estar ausente cuando la cafeína se consume durante la actividad. El consumo crónico y excesivo de cafeína puede provocar insomnio, diarrea, pérdida de líquido y peso, irritación estomacal, úlcera e hipertensión.