La cafeína recibe también otros nombres (guaranina, teína, mateína) relativos a las plantas de donde se puede extraer y porque contiene otras sustancias que aparecen en esos casos.

[6]​ En los Estados Unidos, la Food and Drug Administration (Administración de Drogas y Alimentos) se refiere a la cafeína como una "sustancia alimentaria Generalmente Reconocida Como Segura (Generally Recognized As Safe) utilizada para múltiples propósitos".

Los consumidores regulares, sin embargo, desarrollan una fuerte tolerancia a este efecto, y los estudios generalmente no han podido demostrar la creencia general de que el consumo regular de bebidas cafeinadas contribuye significativamente a la deshidratación.

La efectividad de tales productos, sin embargo, no ha sido comprobada, y es probable que tengan poco efecto sobre el sistema nervioso central ya que la cafeína no se absorbe con facilidad a través de la piel.

En 1819, el químico alemán Friedlieb Ferdinand Runge aisló por primera vez una cafeína relativamente pura.

Generalmente la cafeína no se produce por síntesis porque está disponible en grandes cantidades como subproducto de la decafeinización.

[cita requerida][16]​ Muchas culturas tienen leyendas que atribuyen el descubrimiento de tales plantas a personas que habrían vivido muchos miles de años antes, como es el caso del emperador chino Shennong.

Según una leyenda popular china, Shennong habría reinado alrededor del 3000 AC, descubrió accidentalmente que cuando algunas hojas caían en agua hirviendo, el resultado era una bebida aromática y restauradora.

Una leyenda popular atribuye su descubrimiento a un criador de cabras llamado Kaldi, el cual aparentemente habría observado que las cabras se tornaban eufóricas y perdían el sueño por las noches después de haber pastado junto a los arbustos de café y, habiendo probado los frutos que las cabras habían estado comiendo, experimentó la misma vitalidad.

En 1587, Malaye Jaziri compiló un trabajo trazando la historia y las controversias legales del café, titulado Undat al safwa fi hill al-qahwa.

Durante este período se establecieron «casas de café», abriéndose las primeras en Constantinopla y Venecia.

Marco d'Aviano, padre capuchino, usó el café abandonado por los turcos en su retirada, hizo una infusión y la mezcló con nata.

El papa, antes de tomar tal decisión, quiso probar la bebida y declaró "Questa bevanda del diavolo è così buona... che dovremmo cercare di ingannarlo e battezzarlo" (Esta bebida del diablo es tan buena... que deberíamos ver cómo engañarlo y bautizarla).

Cesalpino era también botánico y fue el primero en Europa en describir en detalle la planta del café, incluyendo los efectos de la cafeína.

En Gran Bretaña, las primeras casas de café se abrieron en Londres en 1652, en St Michael’s Alley, Cornhill.

El café descafeinado, en España, debe contener una cantidad de cafeína no superior al 0,3 %.

[18]​ El consumo global de cafeína fue estimado en 120 000 toneladas por año,[19]​ convirtiéndola así en la sustancia psicoactiva más popular.

Luego actúa a nivel de la médula espinal cuando se encuentra en dosis altas.

El estómago y el intestino delgado absorben la cafeína del café y otras infusiones durante los 45 minutos que siguen a la ingesta para luego ser distribuida a través de todos los tejidos del cuerpo.

[27]​ La cafeína puede acumularse en individuos con enfermedades hepáticas severas, incrementando su vida media incluso hasta 96 horas.

La cafeína cruza fácilmente la barrera hematoencefálica que separa a los vasos sanguíneos del encéfalo.

De todas formas, no se ha demostrado cómo esos efectos causan un incremento en la vigilia y la alerta.

[34]​ Hay evidencia que indica que la adenosina funciona como un neurotransmisor liberado en los espacios sinápticos en algunos casos, sin embargo, los incrementos de adenosina relacionada con el estrés, parecerían ser producidos principalmente mediante el metabolismo extracelular del ATP.

También se cita antagonismo competitivo entre la cafeína y algunas benzodiacepinas como es el diazepam en áreas de ligación del sistema nervioso central.

Sus síntomas son: insomnio, nerviosismo, excitación, cara rojiza, aumento de la diuresis y problemas gastrointestinales.

En algunas personas los síntomas aparecen cuando se consumen cantidades muy pequeñas, del orden de 250 mg por día.

Más allá de un gramo al día puede producir contracciones musculares involuntarias conocidas como fasciculaciones, desvaríos, arritmia cardíaca, y agitaciones psicomotrices.

[50]​ La cafeína fue estudiada por su posible beneficio en actividades deportivas que requieren capacidad de resistencia.

[51]​ Estudios recientes indican que la cafeína incrementa temporalmente la fuerza en deportes como la halterofilia.

Este equipo llegó a la conclusión de que el estimulante natural presente en la yerba mate es en realidad cafeína.