咖啡因是生物碱的一种，在医药上可被用作心脏和呼吸兴奋剂，也是重要的解热镇痛剂。咖啡因对人体的作用有：使神经中枢系统兴奋，帮助人们振奋精神，增进思维，抵抗疲劳，提高工作效率；对中枢和末梢血管系统的刺激具有兴奋和强心的作用，能解除支气管痉挛，促进血液循环，是止咳化痰、治疗哮喘和心肌梗死的辅助药物；咖啡因还具有利尿、调节体温的作用和抵抗酒精烟碱的毒害作用。
咖啡因主要存在于茶叶、咖啡、可可等植物中，在植物界中分布稀少，像茶一样集中在叶部的分布更少，因此咖啡因的有无，可以作为判断真假茶叶的标准之一。通常每150毫升的茶汤中含有咖啡因约40毫克。咖啡因具弱碱性，通常在80℃的水温中即能快速溶解。
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