咖啡因是一种温和的兴奋剂，不仅存在于咖啡中，而且至少存在于63种植物中以及止痛药，利尿剂和处方药中。 因为，正如美国食品药品监督管理局（US Food and Drug Administration）报道的那样，咖啡因会刺激中枢神经系统，因此它通常被视为有益的兴奋剂，被认为可以增强大脑功能。 研究表明，它会影响负责记忆和注意力的大脑特定区域。
对大脑的影响
在2005年，奥地利因斯布鲁克医科大学的FlorianKoppelstätter及其同事进行的一项研究中，fMRI扫描确定了咖啡因可促进大脑前额叶中前扣带回和前扣带回的活动增加。 根据这项研究，这些特定领域涉及计划，关注，监视和集中，该研究在北美放射学会2005年会议上进行了介绍。 尽管已显示咖啡因可刺激注意力集中，但尚无定论证明这种作用能持续多长时间或确切地在个体中如何变化。
对儿童注意力的影响
对咖啡因的研究表明，它在使儿童注意力不足过动症或注意力缺陷多动障碍的镇静中发挥了可能的作用。 这些孩子患有注意力不集中和冲动的症状，阻碍了他们集中注意力的能力。 尽管咖啡因是一种兴奋剂，但有报道说某些人已经在使用咖啡因来治疗孩子或自己的多动症。 在这些人中，咖啡因对大多数人的作用相反。 咖啡因并没有使他们变得更加活跃，而是具有镇定作用，可以帮助他们集中注意力，甚至入睡。
2005年12月，在《神经心理药理学杂志》上发表的一项研究报告说，一定剂量的咖啡因可以显着地帮助活动过度的大鼠学习迷宫，而不是对照组。 尽管通过咖啡因治疗可以使儿童注意力缺陷多动症的症状（如注意力不集中）逆转，但这些结果尚无定论，尚未得到有关儿童的科学研究的证实。 未经儿科医生的建议，请勿尝试使用咖啡因治疗儿童多动症。
因为在儿童饮用的饮料（例如苏打水，冰茶，可可粉）以及止咳药中发现了高剂量的咖啡因，所以有证据表明，成瘾于咖啡因的儿童摄入过量的咖啡因可能导致消化不良，头痛，营养不良。记忆力，焦虑发作和注意力不集中。 与成人相比，相同量的咖啡因会使儿童的反应更快更强。
对运动员注意力的影响
B.Sökmen，LEArmstrong及其同事在2008年的《力量与条件研究杂志》中报道了咖啡因对运动员的认知作用。 他们发现，在剧烈运动之前服用咖啡因可以帮助维持运动强度并提高注意力，特别是在运动员睡眠不足的情况下。 如果咖啡因在三到四天内逐渐小剂量服用，则尤其如此。
人们还发现，在军事模拟战斗中，咖啡因在步枪射击技巧和目标检测中的浓度较高中起作用，这表明咖啡因可以增加浓度以应对压力较大的活动。
