一般喝咖啡后10-15分钟就会起到提神和兴奋作用。咖啡中含有多种化学成分，其中咖啡因是最主要成分之一。咖啡因具有良好的水溶性，容易进入血液，又因具有脂溶性，容易通过血脑屏障进入大脑。咖啡因摄入后经过30-120分钟即可被人体基本吸收，此时提神效果较好。
咖啡因在血浆中半衰期平均为2-4.5小时，即饮用咖啡后，经过2-4.5小时，体内咖啡因的含量减少约一半。咖啡因的代谢快慢同人体携带的代谢酶的多态性相关，因此不同人饮用咖啡后可达到的提神效果差异较大。
适度摄入咖啡安全有益，可以使人的警觉性增加、身心愉悦、情绪放松，还可改善记忆。偏头痛者适量饮用咖啡还可增强止痛药物效果。但也需要注意，过量摄入咖啡会产生一定负性作用，如增加焦虑情绪、睡眠障碍、心跳过快和震颤等不良反应发生风险，所以不应过量饮用。
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