Ko zaužijemo kofein, ta pride v kri in nato tudi do možganov. Tam vpliva na snov, imenovano adenozin, ki povzroča občutek utrujenosti. Kofein preprečuje, da bi adenozin normalno deloval, zato smo lahko nekaj časa bolj budni in imamo občutek, da imamo več energije.
Kofein začne učinkovati razmeroma hitro, njegovi učinki pa lahko trajajo več ur. Telo ga večinoma razgrajuje v jetrih. Kako hitro ga predelamo, je odvisno od posameznika. Zato lahko nekateri po kavi normalno zaspijo, drugi pa imajo zaradi nje težave s spanjem.