Caffeine là chất nền. Nó xuất hiện tự nhiên trong lá, trái cây hoặc hạt của hơn 60 loại cây trên toàn thế giới, bao gồm hạt cà phê, hạt cacao, hạt kola và nhiều cây chè. Ở dạng tinh khiết, nó là một loại bột trắng đắng có công thức hóa học C8H10N4O2.
Mặc dù caffeine là cơ bản, cà phê và trà đều có tính axit nhẹ do có mặt các chất hóa học khác, chẳng hạn như axit fomic và axit axetic. Độ chua của cà phê và trà có thể khác nhau, nhưng không có độ pH nào dưới 5,0, có nghĩa là chúng có tính axit ít hơn đáng kể so với hầu hết các loại nước trái cây hoặc nước ngọt. Caffeine lần đầu tiên được xác định là tác nhân kích thích trong cà phê vào đầu những năm 1800. Nó hoạt động bằng cách ngăn chặn hoạt động của adenosine, một chất hóa học trong não có liên quan đến giấc ngủ.