咖啡提神的原因，主要是因为咖啡主要的成分是咖啡因。咖啡因是中枢神经兴奋性的一种成分，能够刺激大脑皮层，促进大脑皮层的兴奋性明显增加。大脑皮层掌管认知功能，包括记忆力、判断力、注意力、警觉性，情感的活动和整个的维持觉醒状态。所以咖啡因能够促进这些方面的活动，起到明显的提神作用。
同时对其他的脏器，比如心脏功能、胃肠道、呼吸等，各个器官都有应激的作用。同时还能够提高基础代谢率，都有助于精神状态好转。特别是失眠的患者，第二天状态不佳的时候，喝一杯咖啡，觉得整个人就不困倦了，促进脑电的觉醒，同时也提高警觉性和注意力。
