A dosis altas produce excitación, ansiedad e insomnio, hiperestesia (aumento exagerado de la sensibilidad), hiporreflexia (diminución de los reflejos), alteraciones maníacas y convulsiones.

Se necesitan unos 10 g de cafeína para provocar la muerte de un adulto de 70 Kg de peso, el equivalente de 100 cafés, 200 latas de cocacola o 50 Kg de chocolate.

Se encuentra en numerosos medicamentos, en asociación con otros fármacos para potenciar el efecto de algunos analgésicos, estimular física y psíquicamente al paciente, de esta forma no solo se siente aliviado, sino tonificado.

Las bebidas de cola deben el nombre a que, originariamente, las semillas de la planta Cola acuminata eran utilizadas como fuente de cafeína en la elaboración de estas bebidas.

Su uso es considerado como dopping en el deporte porque mejora el rendimiento físico.