La caffeina inibisce e blocca la crescita delle piante se viene somministrata in concentrazioni sufficientemente grandi. Il farmaco interferisce con la capacità della pianta di regolare i suoi livelli di calcio cellulare.
Mentre la caffeina agisce come stimolante quando viene consumata dagli esseri umani, non provoca la stessa reazione nelle piante. Nell'uomo, la caffeina interagisce con i recettori dell'adenosina del cervello, aumentando la vigilanza. Le piante mancano del sistema nervoso che rende possibile una tale risposta e invece subiscono l'altro effetto collaterale della caffeina: l'interferenza con la regolazione del calcio.
Come gli esseri umani, le piante richiedono calcio. La caffeina può far sì che una pianta rilasci il suo calcio cellulare, inibendo o rallentando le sue funzioni cellulari che richiedono il nutriente. Gli esperimenti hanno dimostrato che alcune piante sono in grado di sopportare una piccola quantità di caffeina, ma in concentrazioni abbastanza grandi, i loro semi possono essere stentati o non germogliare affatto.
Mentre la caffeina stessa può essere tossica per le piante, l'aggiunta di fondi di caffè nel terreno di un giardino non è necessariamente dannosa e ha dimostrato di avere effetti positivi per alcune piante. I terreni sono una grande aggiunta ai giardini o al compost a casa perché aggiungono nutrienti come azoto e fosforo al terreno. Inoltre migliorano il drenaggio, aiutano a tenere lontani i parassiti naturali del giardino e offrono ai giardinieri ambientalmente consapevoli un modo per riciclare i loro fondi di caffè.
