咖啡因是一种生物碱，在医学上可用作心脏和呼吸兴奋剂，也是一种重要的解热镇痛药。咖啡因对人体的影响包括：刺激神经系统，帮助人们振奋精神，改善思维，抗疲劳，提高工作效率；刺激中枢和外周血管系统具有兴奋和强心作用，可缓解支气管痉挛，促进血液循环，是止咳化痰、治疗哮喘和心肌梗塞的辅助药物。咖啡因还具有利尿、体温调节和抗尼古丁毒性作用。
咖啡因主要存在于茶、咖啡、可可和其他植物中。它在植物界很少分布，像茶叶一样集中在叶子里。因此，咖啡因的存在与否可以作为判断茶真假的标准之一。通常每150毫升茶汤含有大约40毫克的咖啡因。咖啡因呈弱碱性，在80时能迅速溶解。