咖啡因是世界上消耗最广泛和不受管制的兴奋剂。大多数美国人在知情或不知情的情况下每天摄入咖啡因，通常来自咖啡、茶和苏打水，也来自巧克力、能量饮料和许多非处方药。在大多数食品和饮料中发现的咖啡因含量中，咖啡因不太可能引起毒性；然而，许多药物含有高浓度的咖啡因，对一些使用者构成相当大的风险。过量摄入咖啡因会导致神经损伤，但这不是最常见的症状。
咖啡因中毒的患病率
根据“营养概念与争论”，2009年美国毒物控制中心协会报告了3343例咖啡因中毒病例。3343例中，1249例为6岁以下的儿童，主要是因为他们体型较小，代谢咖啡因和从血清中清除咖啡因的能力较弱。咖啡因中毒导致的死亡并不少见，其原因通常与心力衰竭、癫痫和肾上腺功能衰竭有关。没有数据表明种族或性别会改变咖啡因的生化作用。
不安全剂量
据医学博士H.Winter Griffith的“处方药和非处方药完整指南”所述，在成年人中，咖啡因的致命毒性估计在150到200毫克/公斤之间，相当于在短时间内至少喝80杯冲泡咖啡，摄入7到10克咖啡因会杀死大多数成年人。咖啡因剂量为78mg/kg会对幼儿造成毒性和严重的不良反应。1989年，美国食品和药物管理局将非处方药中咖啡因的含量限制在最高200毫克/剂量。咖啡因通常存在于提神药、助月经药、止痛药和减肥药中。
毒性症状
咖啡因会影响你的中枢神经系统、心脏、血管、肾上腺、甲状腺、肾脏以及各种神经递质和激素，但它是剂量依赖性的。例如，根据“健康与疾病中的功能生化”的说法，在85到250毫克的剂量范围内，咖啡因可能会引起警觉、减少疲劳和放松思维。在250到500毫克的剂量范围内，咖啡因可能会引起不安、紧张、失眠、疲劳和震颤等不良反应。较高的每日剂量可导致严重的腺体疲劳，原因是肾上腺素和其他激素的过度分泌、心血管问题和大脑活动的改变，最终导致癫痫发作。《营养与公共健康》一书作者萨里·埃德尔斯坦指出，最有可能受到严重咖啡因毒性影响的人群是有意补充咖啡因的健美运动员和其他运动员、对咖啡因药物上瘾的人、长期能量饮料上瘾者和癫痫患者
咖啡因与神经损伤
咖啡因可以通过几种方式损害神经。根据《高级营养与人体新陈代谢》一书，咖啡因的主要作用是抵消大脑化学物质腺苷的影响，后者会导致流向大脑的血液减少，并损害神经元。大脑中的神经元受损表现为头痛、头晕、癫痫发作和手部精细运动协调能力下降。
此外，咖啡因间接地促进B族维生素的消耗，其中一些维生素是电导和神经维持所必需的。因此，大量摄入咖啡因会导致你的手臂、腿部和头部周围的麻木和刺痛。减少咖啡因的摄入和补充复合维生素B有助于对抗这些症状。长期缺乏维生素B-6和B-12常导致永久性神经损伤。