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Neben der Unterdrückung des Müdigkeitsgefühls hat Koffein noch weitere Auswirkungen auf unseren Körper. Diese Folgen entstehen dadurch, dass Adenosin durch Koffein nicht mehr an seine Rezeptoren binden kann und somit seine Wirkung nicht entfaltet. Die Bindung von Adenosin sorgt normalerweise für eine Erweiterung der Blutgefäße, eine Verlangsamung der Herzaktivität und wirkt beruhigend auf das Nervensystem.
Wenn diese Wirkung ausbleibt, wird das sympathische Nervensystem (Fight-or-Flight-System) stärker aktiv. Dadurch wird im Nebennierenmark vermehrt Adrenalin ausgeschüttet.

Adrenalin steigert die Aktivität des Herz-Kreislauf-Systems, sodass das Herz schneller und kräftiger schlägt und der Blutdruck kurzfristig ansteigen kann.

Auch in unseren Muskeln wirkt Koffein. Es bewirkt, dass aus dem sarkoplasmatischen Retikulum mehr Ca²⁺-Ionen freigesetzt werden. Calcium spielt eine zentrale Rolle bei der Muskelkontraktion: Es ermöglicht eine stärkere Interaktion zwischen Aktin- und Myosinfilamenten. Dadurch steigt die Kontraktionskraft und der Muskel kann kurzfristig leistungsfähiger sein.

Koffein beeinflusst außerdem das Verdauungssystem. Es kann die Ausschüttung des Hormons Gastrin anregen, wodurch die Produktion von Magensäure erhöht wird. Dies kann die Verdauung beschleunigen, bei empfindlichen Personen jedoch auch zu Sodbrennen oder Magenreizungen führen.

Auch auf die Nierenfunktion hat Koffein eine Wirkung. Durch die Blockade der Adenosinrezeptoren wird die Rückresorption von Natrium in den Nieren verringert. Dadurch verbleibt mehr Natrium im Harn. Da Wasser osmotisch dem Natrium folgt, wird insgesamt mehr Urin gebildet. Koffein wirkt daher leicht harntreibend (diuretisch).


Koffein kann den Stoffwechsel leicht steigern, da durch die Aktivierung des sympathischen Nervensystems Energiereserven schneller mobilisiert werden.
Mögliche Nebenwirkungen bei hohen Mengen können jedoch Nervosität, Zittern, Schlafstörungen oder Herzklopfen auslösen.