La caféine est présente dans les graines, les feuilles et les fruits de différentes plantes où elle agit comme pesticide naturel, paralysant ou tuant les insectes qui s'en nourrissent. Elle est le plus couramment consommée sous forme d'infusions de la graine du caféier ou des feuilles du théier, de même que dans plusieurs aliments et boissons contenant des produits dérivés de la noix de Kola. La caféine est également un composant des complexes chimiques insolubles que sont la guaranine, la matéine et la théine, découverts respectivement dans la graine de guaraná, la feuille de yerba maté et de théier.