カフェインは植物界に広く存在するアルカロイド（含窒素塩基性物質）の一種でコーヒー豆の他にお茶の葉やカカオの種子などに含まれています。
アルカロイドの多くは薬理作用を持ち、薬にも毒にもなります。トリカブトの毒、ハシリドコロのロート根から取れるロートエキス、麻薬のコカインなどもアルカロイドの一種です。
※実際にはメチルキサンチン類と呼ばれるカフェイン様物質を総称してカフェインと言っています。自然食品の中で本当の意味でカフェインを含むものはコーヒー豆だけで、お茶にはテアニン、カカオにはテオブロミンがそれぞれ含まれ、薬理作用は似ていますが効果に強弱があります。
以前「カフェインには発ガン性がある」とささやかれたこともありましたが、様々な研究の結果、現在では「カフェインには発ガン性や変異原性はない」という認識で落ち着いているようです。
なにかと話題の多いカフェインですが、薬理作用としては以下のものがあります。
平滑筋を弛緩させることによって気管支喘息や狭心症の改善に作用する（効果は弱いです）
大脳皮質に作用して精神機能、知覚機能を刺激する結果、眠気や疲労感を取り除き、思考力や集中力を増す
中枢神経に作用し、呼吸機能や運動機能を高める
心臓の収縮力を高めることによる強心作用
（低血圧を一時的に改善）
腎臓に作用して利尿効果を促進する
胃液分泌を促進し、消化を助ける
アセトアルデヒド（二日酔いの原因）の排泄を促進する。（二日酔いの頭痛に効果）
脳内の血流を良くすることによって、脳血管性の偏頭痛を静める
ボケやパーキンソン病の予防効果
この他コーヒーの効用としては
ポリフェノールなどが活性酸素を除去し、過酸化脂質の発生を抑えることにより、肝臓ガンや消化器官のガンなどを予防する
飲酒による肝臓の負担を軽減する。（カフェインの作用とは別に）
ニコチン酸（ビタミンＢ群に属する必須栄養素）が血液中のコレステロール値を下げ、動脈硬化を予防する
皮下脂肪の分解を促進し血液中の脂肪酸を増加させる。結果、持久力が増す。（ダイエット効果あり!?）
コーヒーに含まれるフラン類※3-1がニンニクやニラ等の臭いの元を消す※3-2ことによる口臭予防※3-3
などがあります。
※3-1
フラン類とはコーヒーに含まれる成分の内、香りに関係するものの一つです。基本的なものはフルフランとも呼ばれ酸素原子１個を含む５員環の複素環芳香族化合物で文字通り芳香族性を示します。クロロフォルムに似た甘い香りがします
※3-2
ニンニクやニラなどユリ科ネギ属の植物の独特な臭いは揮発性のイオウ化合物が原因です。ニンニクにはアリインという物質とこれに働くアリナーゼという酵素がふくまれており、酸素の存在下でアリシンとα-アミノアクリル酸という物質が生成されます
（ちなみに、このアリシンには様々な薬効があります。例えばビタミンＢ１と結合して、アリチアミンという吸収性の良い活性持続型ビタミン物質に変化し、新陳代謝を活性化させます）
アリシンは比較的不安定で更にニンニクの悪臭（？）の元、ジアリルジスルファイドに変化します。コーヒーに含まれるフラン類はこの揮発性イオウ化合物の[-SH]基に作用し、無臭化すると言われています。
（コーヒーに限らずお茶などにも含まれる所謂カテキンもこの作用をもっているようです）
なお、フラン類はコーヒー特有の成分ではなくお茶などにも含まれますが、総じてコーヒーの方が含有量が多く、同じお茶でもほうじ茶の方が多いことを考えると、主に加熱（焙煎）の過程で生じると思われます。また、フラン類は必ずしも体に良いものではないので誤解のないようにお願いいたします
※3-3
口臭には口腔内に原因があるものと主に胃の中に原因があるものとに大別できますが、コーヒーが口臭予防として効果を発揮するのは臭いの物質が食べ物に起因する主に後者のものです。特にニンニクの臭いには有効ですが、臭いのメカニズムが一緒のものであれば幅広く効果を発揮します。
ただし、ミルクを入れたコーヒーですとこの作用は弱まるようです。
口腔内の口臭でもニンニク等が原因であれば効果を発揮しますが、条件によりコーヒーが口臭の元となることもあります
