Kafeinin uykuyu açma ve vücudu zinde tutma mekanizması beyindeki adenozin reseptörleri üzerinden olur. Kafein ve adenozin molekülleri adenozin reseptörlerine bağlanmak için birbirleriyle yarışırlar. Adenozin, kendi reseptörlerine bağlandığında vücutta yorgunluk ve uyuşukluk hissi baş gösterir. Adenozin yerine kafein bu reseptörlere bağlandığında hem reseptörü işgal eder hem de adenozin gibi olmadığından hücre içi sinyal tepkimelerini başlatmaz. Böylece uyuşukluk hissi oluşmaz. İşte kahvenin uyarıcı etkisi buradan kaynaklanır.