Il caffè non può essere considerato un alimento, in quanto fornisce soltanto due calorie, che, naturalmente, possono aumentare con tradizionali "compagni" del caffè, come il latte o la panna, per non parlare, poi dello zucchero. 
Tra tutte le sostanze presenti nel caffè, l'effetto più importante sull'organismo è senza dubbio quello svolto dalla caffeina. 
Negli ultimi dieci anni il problema della caffeina nell'uomo è stato affrontato su basi scientifiche, sono migliorate le conoscenze sulla farmacocinetica, sul metabolismo e sulla tossicologia; inoltre sono stati numerosi gli studi epidemiologici intrapresi per studiare le possibili correlazioni tra il consumo di caffè e l'incidenza di malattie. 

Negli ultimi anni si è giunti a formulare una tesi accettabile, secondo la quale la caffeina e le altre metilxantine, a dosaggi farmacologici, agirebbero a livello dei ricettori adenosinici, recettori che provocano una dilatazione delle arterie e delle vene, una diminuzione della pressione arteriosa e un rallentamento del battito cardiaco. 
Una volta ingerita, la caffeina viaggia velocemente nel sangue, raggiungendo ogni parte del nostro organismo entro cinque minuti e prolungando la sua azione per circa due-tre ore.
Essa agisce da stimolatore, soprattutto a livello cerebrale. La caffeina fa sì che l'attività cerebrale venga stimolata, determinando una maggiore capacità di apprendimento, di associazione di idee e di memorizzazione. 
Un'altra azione positiva svolta dal caffè sulla sfera psichica è quella legata ad un aumento del tono dell'umore. 
Bere caffè risulta particolarmente indicato nei momenti di stanchezza e di noia.