Kofeiinin kielteiset vaikutukset on dokumentoitu hyvin, mutta kaikki tutkimukset eivät ole samaa mieltä kofeiinin tuloksista. Jotkut ovat nimenomaan kofeiininegatiivisia, viitaten lukuisiin huonoihin vaikutuksiin. Muut tutkimukset suhtautuvat myönteisemmin ja mainitsevat kofeiinin kulutuksen hyödyt ja mahdolliset ongelmat. Useimmat tutkimukset korreloivat kielteiset vaikutukset korkeaan kofeiinin saamiseen ja tiettyihin fyysisiin olosuhteisiin tai ihmisryhmiin, joilla on yleensä enemmän ongelmia kofeiinin kanssa.
Pienellä määrällä kofeiinia täysin terveellä ihmisellä voi olla vähäinen vaikutus. Kofeiini on piriste ja se nostaa sykettä, lisää verenkiertoa ja nostaa kehon lämpötilaa. Se nostaa verensokeria ja toimii diureettina, mikä tarkoittaa, että virtsaat useammin ja vähennät veden saantia. Kofeiini saa useimmat käyttäjät valppaammaksi, ja joidenkin tutkimusten mukaan se voi vähentää Parkinsonin taudin kaltaisten sairauksien riskiä. Ihmiset, joilla on tiettyjä sairauksia tai jotka kuluttavat suuria määriä kofeiinia, voivat kuitenkin kärsiä enemmän kielteisiä vaikutuksia.
Yksi kofeiinin kielteisistä vaikutuksista on se, että päivittäin otetut pienet määrät voivat aiheuttaa fyysisen riippuvuuden. Jos esimerkiksi tavallinen kahvin juominen ei juo päivittäistä kofeiiniannostaan, hänellä voi olla päänsärkyä, liiallista uneliaisuutta ja tunne, että hän ei voi toimia. Kofeiinin poistaminen voi kestää muutamasta päivästä muutamaan viikkoon riippuen siitä, kuinka paljon kofeiinia henkilö tavallisesti kuluttaa.
Kun kofeiinin saanti on yli 300 milligrammaa päivässä, noin kolme kupillista kahvia tai kolme tai neljä virvoitusjuomaa, kofeiini voi aluksi saada ihmisen tuntemaan olonsa energiseksi. Yksi kofeiinin kielteisistä vaikutuksista on kuitenkin sen kyky häiritä unisyklejä aiheuttaen vähemmän syvää unta, varsinkin kun henkilö juo kofeiinipitoisia juomia muutaman tunnin sisällä nukkumaanmenosta. Joten vaikka henkilö saattaa käyttää kahvia tai muita kofeiinipitoisia juomia aloittaakseen aamulla, yksi syy siihen, että hän saattaa tarvita tätä lisävoimaa, koska hän nukkuu riittämättömästi.
Vuonna 2006 yövuorotyöntekijöitä koskevissa tutkimuksissa havaittiin, että ne, jotka käyttävät kofeiinia yöllä, ovat alttiimpia tälle vaikutukselle. Koska yövuorotyö häiritsee jo normaaleja nukkumismalleja, kofeiinin nauttiminen voi aiheuttaa vakavampia ongelmia. Niillä, jotka juovat kofeiinia sisältäviä juomia ja työskentelevät yövuorossa, on paljon suurempi todennäköisyys saada riittämätön unta päiväsaikaan. Tämä voi johtaa jatkuvaan uupumukseen ja kofeiinin lisäämiseen, suurempaan riippuvuuteen kofeiinista ja enemmän kofeiinia, mikä vain pahentaa ongelmaa.
Jotkut ihmiset ovat myös erityisen kofeiinille herkkiä ja kokevat todennäköisemmin kofeiinin kielteisiä vaikutuksia. Esimerkiksi jotkut ihmiset tuntevat itsensä ”sumeiksi” tai ylpeiksi yhdestä kahvikupista. Alhaisemmalla painolla on taipumus lisätä negatiivisten sivuvaikutusten todennäköisyyttä.
Ihmiset, joilla on paniikkihäiriö tai yleistynyt ahdistuneisuushäiriö, ovat paljon alttiimpia reagoimaan huonosti lisääntyneestä sykkeestä. Kofeiini, jopa pieninä annoksina, voi aiheuttaa paniikkikohtauksia ja häiritä järjestelmän rauhoittamiseen käytettäviä lääkkeitä. Kofeiini on adenosiinireseptorin antagonisti, mikä tarkoittaa, että se estää aivojen reseptoreita, jotka sitoutuvat neuromodulaattori adenosiiniin, mikä hidastaa hermoston toimintaa. Se edistää myös adrenaliinin ja dopamiinin vapautumista.
Ihmisille, joilla on korkea verenpaine tai korkea verensokeri, on ymmärrettävä kofeiinin kielteiset vaikutukset. Kofeiini voi nostaa molempia tasoja. Kofeiini voi vaikuttaa mihin tahansa sydänongelmaan. Kofeiinin negatiivinen vaikutus sydämen sykkeen lisäämiseen voi aiheuttaa ongelmia sydänsairauksista kärsiville, ja suurina annoksina kofeiini voi aiheuttaa epäsäännöllisiä sydämenlyöntejä terveillä ihmisillä.
Ihmiset, joilla on vatsavaivoja, kuten ärtyvän suolen oireyhtymä, Crohnin tauti, haavaumat ja ruoansulatuskanavan refluksi, voivat kaikki kärsiä kofeiinin kulutuksesta. Kofeiini lisää mahahapon reaktiota, mikä voi johtaa liialliseen suoliston liikkeeseen ja liittyy vatsavaivoihin.
Kofeiinin kielteiset vaikutukset voidaan jakaa kohtalaisiin ja vakaviin sivuvaikutuksiin:
Kohtalaisia vaikutuksia ovat:
Päänsärky
Ärtyvyys
Rintojen arkuuden lisääntyminen
Levottomuus
Lievä unettomuus
Lisääntynyt syke
Lisääntynyt verensokeri
Vaikeus keskittyä
Lievä vatsavaiva
Vaikeita vaikutuksia ovat:
Paniikkikohtaukset
Rytmihäiriöt
Unenpuute
Jatkuvat vatsavaivat
Pitkäaikainen masennus
unihäiriöt
Vaikka kofeiinilla on joitakin myönteisiä vaikutuksia, negatiivinen on ymmärrettävä. Jokaisen riskiryhmään kuuluvan tulisi olla tietoinen vakavista kielteisistä vaikutuksista. Ihmisten, joilla on mielialahäiriöitä, korkea verenpaine, diabetes, sydänsairaus, munuaissairaus, krooniset suolisto -ongelmat, yövuorotyö tai raskaana olevat, tulisi minimoida kofeiinin saanti.