A cafeína está no grupo químico dos alcalóides chamados xantinas, que são derivados da xantina. A xantina (e, portanto, as xantinas) tem uma base nitrogenada, o que significa que é estruturada com pelo menos um átomo de nitrogênio como sua base.
Cafeína, DNA e RNA são todos os tipos de purinas, moléculas que têm uma base nitrogenada e uma estrutura semelhante a um anel que conecta dois ou mais elementos únicos. Devido a isso, os humanos têm uma abundância de células receptoras especificamente para diferentes tipos de purinas. A cafeína costuma ser usada diretamente como estimulante devido aos seus efeitos no sistema nervoso e no estado mental, além de ser um ingrediente em muitos produtos farmacológicos e alimentícios.
