카페인은 빠르게 흡수되어 30분에서 2시간 사이에 최고 혈중 농도를 이루고, 3~4시간 정도가 지나면 감소하기 시작한다. 뇌 속으로 매우 잘 들어가는 물질이며, 뇌에서는 아데노신 수용체라는 곳에 작용해서 흥분성 신경전달물질의 분비를 촉진한다. 말 그대로 뇌의 여러 부분을 자극하는 이 흥분성 신경전달물질 덕분에 흔히 알고 있는 "각성"과 관련된 효과를 보는 것이다.
건강한 성인을 기준으로 했을 때, 적은 양의 카페인(50~200mg)은 긍정적 효과가 더 많다. 각성과 함께 에너지를 올려주고, 기분 좋은 느낌과 기억력을 조금 향상시키기도 한다. 하지만 많은 양의 카페인(400~800mg, 미국 정신 의학회에서는 250mg 제시)은 불안, 초조, 안절부절못함, 불면, 심박동수 증가, 손떨림과 같은 부정적 효과를 보인다. 하루 300~400mg의 카페인, 일반 커피로 치면 하루 4~5잔까지는 건강에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 알려져 있지만 이건 서양인 기준으로 개인차가 있다는 것을 고려하면 이보다는 적게 마시는 것이 안전할 것이라고 생각한다. 카페인 자체가 불안장애나 우울증을 유발하는지에 대한 연구는 그 결과가 일정하지 않고 원인 결과 관계가 불분명하다. 그러나 부정적 효과가 불분명함에도 불구하고 복용을 줄이는 것을 권하는 이유는 존재하고 있었다.
먼저 카페인은 아데노신이 결합해야 할 수용체의 자리를 차지함으로써 뇌에 전달되어야 하는 졸음 신호를 차단한다. 그렇기 때문에 체내에 수면에 강한 충동을 느끼는 아데노신의 농도가 높아져도 우리는 정신이 또렷해지고 만다. 간 효소에 의해 카페인이 분해되어 수용체가 비워지는 즉시 아데노신이 밀려들며 수용체를 가득 채우게 되고, 깨어있기 위해 더 많은 양의 카페인을 요구하게 되는 것이다. 수면을 방해하고 수면 주기에 영향을 끼치는 카페인의 과다 섭취는 면역 기능을 떨어뜨려 불안장애, 우울증, 조울증뿐 아니라 심혈관계 질환, 당뇨, 암, 비만의 발병 위험을 증가시키는 불면증으로도 이어질 수 있다.
카페인은 급성기 증상뿐 아니라 오랜 기간 꾸준히 복용하다 줄였을 경우, 혹은 한 차례 고용량 복용 후 중단했을 경우 금단증상으로 불 수 있는 것들이 생긴다(withdrawal symptoms). 두통, 피곤함, 졸림, 불쾌하거나 우울한 기분, 짜증, 집중력 저하, 감기 같은 증상(구역감, 근육통). 이러한 증상 역시 우울증에서의 증상과 비슷할 수 있어 기존의 증상을 악화시키는 것처럼 보이고, 우울증 특유의 부정적으로 왜곡된 생각을 강화시킬 가능성이 높다.
사람을 만나고 사업상의 만남을 가지며 심지어 면접도 카페에서 이뤄지는 것이 요즘 현실이다. 그 많고도 중요한 일들이 커피 잔을 앞에 놓고 벌어지고 있다. 그렇기 때문에 커피 없이 살아가기는 힘들다. 그러나 커피 말고도 에너지 드링크, 콜라, 초콜릿, 차 등 카페인 과잉에 빠질 수 있는 위험요소가 너무 많다. 카페인과 관련한 중독증상이 나타나고 이것이 생활에 많은 불편함을 준다면 카페인 섭취와 관련해서 전문가의 도움을 받을 필요가 있으며 건강한 카페인 섭취로 정신건강은 물론 신체건강까지 챙기는 것이 바람직하다.