咖啡因，又称咖啡碱，是在咖啡、茶和可可等植物中，自然包含的化学物质。它有特别强烈的苦味，刺激中枢神经系统、心脏和呼吸系统。它还是利尿剂。在部分无酒精饮料，如可乐中也可找到。
化学特性
咖啡因属于甲基黄嘌呤的生物碱。纯的咖啡因是白色的，强烈苦味的粉状物。它的化学公式是C8H10N4O2。它的化学名是1,3,7-三甲基黄嘌呤或3,7-二氢-1,3,7三甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮。
物理特性
纯咖啡因无嗅，白色，呈绒毛状、针状或粉状。
沸点：178°C（升华）
熔点：238°C
对比密度：1.2
挥发性：0.5%
蒸气压：760毫米水银柱（178°C）
pH值：6.9（1%的溶液）
在水中的可溶性：2.17%
蒸气密度：6.7
分子量：194.19
来源
食品工业中咖啡因的主要来源是咖啡豆。但咖啡豆的咖啡因含量会因品种不同也有变。2004年在埃塞俄比亚发现的一些树，咖啡因量比平均高15倍。一杯咖啡含咖啡因的量从75至250毫克不等。茶和可乐的的咖啡因含量比咖啡少，而马黛茶则高得多。下面是一些食物的咖啡因含量：
巧克力
甜苦巧克力—875毫克/千克
奶油巧克力—100至210毫克/千克
可可—17毫克/升
咖啡
新鲜冲咖啡—130至680毫克/升
无咖啡因咖啡—13至20毫克/升
速溶咖啡—130至400毫克/升
意大利特浓咖啡—3400毫克/升
茶
（与泡茶方法、时间有关）
红茶—100至470毫克/升
乌龙茶—120毫克/升
绿茶—85毫克/升
白茶—68毫克/升
咖啡因茶—17毫克/升
茶里的咖啡因有时被称为茶因。人们或许认为两者不同,但茶叶中还有其他黄嘌呤，包括茶碱，马黛因等化合物。
红牛饮料
红牛饮料（中国地区产）—50毫克/罐
可乐类饮料
可乐类饮料—约45毫克/罐
新陈代谢和毒性
在大脑中咖啡因可以阻挡腺嘌呤核苷接受器。腺嘌呤核苷与它的接受器结合后可以减缓神经细胞的活动。一般在睡眠时两者结合。咖啡因分子与腺嘌呤核苷类似，可以与同一种接受器结合。但它不促使细胞活动降低，相反地，它阻止腺嘌呤核苷与它的接受器结合。其结果是神经细胞活动增高，神经细胞分泌激素肾上腺素。肾上腺素导致心跳加快，血压增高，肌肉中的血流量提高，皮肤和内脏的血流量降低，肝脏向血液释放葡萄糖。此外咖啡因与氨基丙苯一样可以提高脑内的神经递质多巴胺。
与其它刺激中枢神经系统的物质和酒精不同的是，咖啡因的作用相当短。对大多数人来说，咖啡因不影响他们的注意力和其它高级智力功能，因此含咖啡因的饮料往往在工作场所饮用。
长时间饮用咖啡因可以导致身体对咖啡因的习惯化。假如这时中断使用咖啡因，身体会对腺嘌呤核苷过分灵敏，血压会过度降低，导致头疼和其它症状。最近的一些研究似乎说明饮用咖啡因可以减低获得帕金逊症的危险，但这个研究的结论还有待证实。
太多咖啡因可以导致咖啡因中毒。其症状是烦躁、紧张、刺激感、失眠、面红、多尿和消化道不适。有些人在每日服用250毫克以下时就会有这些症状。每天多于1克可以导致痉挛、思想和语言突然转换、心跳不稳、心动过速和精神运动性激越。咖啡因中毒的症状优点类似恐慌症和全面化焦虑症。192毫克/体重千克或对普通成年人来说72杯咖啡可能可以导致半数人死亡。
对人来说，咖啡因是安全的，但咖啡因和其它与它类似的物质如茶碱、咖啡碱等可以对其它动物毒性很大，比如对狗和马，原因是这些动物肝脏的新陈代谢与人不同。
最近研究还发现，咖啡因可以减小获得糖尿病的危险。每天服7杯以上咖啡的病人获糖尿病的危险可以减半。
滥用和上瘾
一般人服用咖啡因是因为它的刺激作用。今天，咖啡因也可以高纯度地被生产，比如咖啡因药片。许多学生和做夜班的人服用咖啡因药片。由于有人因为服用这样的药片而导致咖啡因过量死亡，这些药片受到舆论的攻击。
历史
1819年德国化学家弗里德里希费迪南龙格首次提炼了咖啡因。
