Kofeina znajduje się w chemicznej grupie alkaloidów zwanych ksantynami, które są pochodnymi ksantyny. ksantyna (a zatem ksantyny) ma zasadę azotową, co oznacza, że jest zbudowana z co najmniej jednego atomu azotu jako jego podstawa.
Kofeina, DNA i RNA to wszystkie rodzaje puryn, cząsteczek, które mają azotową bazę i podobną do pierścieni strukturę łączącą dwa lub więcej unikatowych elementów. Z tego powodu ludzie mają obfitość komórek receptorowych specyficznych dla różnych rodzajów puryn. Kofeina jest często używana bezpośrednio jako środek pobudzający ze względu na jej wpływ na układ nerwowy i stan psychiczny, a także jest składnikiem wielu produktów farmakologicznych i spożywczych.
