人体的精力来源与“三磷酸腺（ATP）”有密切关系，当人们将睡眠时所储备的ATP消耗之后，会逐渐在体内累积“腺”（adenosine）此种疲劳物质。“腺”与脑神经细胞上的蛋白质“腺受体”结合，当堆积的量过多时，人体就会开启睡眠机制而昏昏欲睡。
咖啡所蕴含的咖啡因能使中枢神经兴奋，常被视为一种“提神药”，是属于一种黄嘌呤的化学物。咖啡因可透过胃和小肠进入血液，大约服用十五分钟便会产生效用。
我们平常喝的咖啡、茶饮都含有咖啡因，适量的咖啡因是有助于提神，其原理在于：当咖啡因接近受腺体时，腺会自受腺体剥落而被取而代之，引人疲劳的分子就无法运作。即使ATP减少，人们也不会想睡，而能保持注意力和清晰的思维。
咖啡因阻挡腺的结合，导致神经细胞活跃、刺激肾上腺素的分泌、血压升高，同时也提高脑内的多巴胺。
然而，长期饮用大量咖啡因，人体已经习惯咖啡因的作用，若突然中断摄取时，可能会使血压降低而引发头痛、心悸并造成心理依赖；另一方面，精神一直维持在亢奋状态，人体也会能量枯竭而疲惫不堪。
有研究指出，睡前使用咖啡不仅要花更长的时间才能入睡，且会提高浅眠、易梦的机率。
失眠的人也可能出于疏忽，不慎摄取含有咖啡因的物质，如可乐、巧克力、可可……等，而更不易入睡。当睡眠品质不佳、时数减少的情况下，白天又为了消除疲劳而摄取更多的咖啡因，久之，将形成一种恶性循环。
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