Les effets de la caféine peuvent commencer avant même la première gorgée. Le simple fait d'inhaler du café peut améliorer la qualité et la rapidité de la mémoire et stimuler la vigilance. Une fois consommée, la caféine est absorbée dans la circulation sanguine à partir de l'intestin, avant d'être acheminée vers le foie et d'autres organes corporels une fois décomposée, le cerveau y étant le plus sensible.Une fois dans le cerveau, la caféine se lie à l'adénosine, un neurotransmetteur qui détend le cerveau. Une fois liée, la caféine bloque ses récepteurs pour réduire la fatigue et augmenter la vigilance. Sans caféine, les niveaux d'adénosine augmenteraient régulièrement tout au long de la journée, ce qui entraînerait de la fatigue.