Caffeine ức chế và kìm hãm sự phát triển của thực vật nếu được cung cấp ở nồng độ đủ lớn. Thuốc cản trở khả năng điều chỉnh mức canxi tế bào của thực vật.
Mặc dù caffeine hoạt động như một chất kích thích khi con người tiêu thụ, nó không gây ra phản ứng tương tự ở thực vật. Ở người, caffeine tương tác với các thụ thể adenosine của não, làm tăng sự tỉnh táo. Thực vật không có hệ thống thần kinh để tạo ra phản ứng như vậy và thay vào đó phải chịu tác dụng phụ khác của caffeine: can thiệp vào quá trình điều hòa canxi.
Giống như con người, thực vật cần canxi. Caffeine có thể khiến thực vật giải phóng canxi trong tế bào, ức chế hoặc làm chậm các chức năng tế bào cần chất dinh dưỡng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng một số loại cây có thể chịu được một lượng nhỏ caffein, nhưng ở nồng độ đủ lớn, hạt của chúng có thể bị còi cọc hoặc không nảy mầm được.
Mặc dù bản thân caffein có thể gây độc cho cây trồng, nhưng việc thêm bã cà phê vào đất vườn không hẳn là bất lợi và đã được chứng minh là có tác dụng tích cực đối với một số loại cây. Đất nền là một bổ sung tuyệt vời cho vườn hoặc phân trộn tại nhà vì chúng bổ sung các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho cho đất. Chúng cũng cải thiện hệ thống thoát nước, giúp ngăn chặn các loài gây hại tự nhiên trong vườn và cung cấp cho những người làm vườn có ý thức về môi trường cách tái chế bã cà phê của họ.