Quando la caffeina viene ingerita, blocca l'azione di PDE. Questo prodotto chimico normalmente abbatte un secondo messaggero chimico, noto come cAMP. Senza essere scomposto, il cAMP provoca la produzione di adrenalina e noradrenalina nel cuore: questi prodotti chimici aumentano la frequenza cardiaca e il flusso sanguigno.
L'epinefrina è la sostanza chimica precedentemente chiamata adrenalina. Questo neurotrasmettitore è ampiamente noto per fornire un'improvvisa esplosione di energia a un individuo che viene sorpreso da una risposta di combattimento o fuga. Durante una situazione di emergenza, l'aumento di energia, il tasso di calore e il flusso sanguigno forniscono più ossigeno al cervello e ad altri tessuti. Mentre la quantità di adrenalina e noradrenalina rilasciata a causa dell'interferenza della caffeina con la rottura del cAMP è molto più piccola, è sufficiente per aumentare la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna di un individuo.
La caffeina ha effetti diversi su persone diverse, quindi la quantità di energia e la durata dell'energia fornita dall'assunzione di caffeina dipende da ciascun individuo. Alcuni consumatori bevono una tazza di caffè proprio prima di andare a letto e dormono normalmente, mentre altri si alzano tutta la notte con i nervosismi. Gli individui che assumono regolarmente caffeina possono avvertire mal di testa da astinenza da caffeina, perché i loro vasi sanguigni precedentemente ristretti si dilatano in assenza di caffeina.