Merkezi sinir sistemi uyarıcısı olan kafein, uykuyu destekleyen bir nörotransmitter olan adenozinin etkilerini bloke ederek bizi uyanık tutar. Adenozin seviyeleri gün boyunca yükselerek kendimizi yorgun hissetmemize ve gece uykuya hazır olmamıza neden olur. Kafein beyindeki adenosin reseptörlerine bağlanarak adenosinin bağlanmasını engeller ve uykululuğa neden olur. Bu engelleme etkisi sinirsel aktiviteyi ve uyanıklığı artırarak uykuya dalmayı veya uykuda kalmayı zorlaştırır. Kafein aynı zamanda vücudun günlük ritmine de müdahale ederek doğal uyku-uyanıklık döngüsünü bozabilir. Yatmadan önceki saatlerde kafein tüketmek, uyku kalitesini ve miktarını önemli ölçüde etkileyebilir, bu da dinlendirici bir gece uykusu almayı zorlaştırabilir.