因為這些影響，咖啡因是壹個機能增進劑：提升大腦和身體的能力。壹項在1979年的研究表明，與對照組相比，攝取了咖啡因之後的運動員在長距離自行車項目中的表現增加7%。其他的研究獲得了更加顯著的結果：壹個對經過訓練的跑步運動員的實驗表明，在攝取壹劑9毫克每千克體重的咖啡因之後，運動員的直線跑耐久性增加44%，環形跑耐久力增加55%。如此顯著的提升並不是孤立的偶然情況，壹些後續的研究也得到相似的結果。另外壹個研究表明，在攝取了5.5毫克每千克體重咖啡因之後，在自行車項目中，能夠提升29%的持續時間。
咖啡因有時也與其他藥物混合提高它們的功效。咖啡因能夠使減輕頭痛的藥的功效提高40%，並能使身體更快的吸收這些藥品縮短起作用的時間。因此，很多非處方治療頭痛的藥品中包含有咖啡因。咖啡因也與麥角胺壹起使用，治療偏頭痛和集束性頭痛，也能克服由抗組胺劑帶來的困意。
早產嬰兒的呼吸問題，有時也使用檸檬酸咖啡因治療。使用檸檬酸咖啡因療法後，早產嬰兒的支氣管發育不良明顯減少。此療法的唯壹缺點是在治療中暫時性的體重增長變慢。檸檬酸咖啡因在很多國家只能通過處方獲得。
對人類而言，咖啡因是安全的，但是咖啡因對某些動物而言確是有毒性的，例如狗，馬和鸚鵡，因為這些動物分解咖啡因的能力比人類弱很多。咖啡因對蜘蛛有顯著的影響，遠遠高於其他藥物。
牛磺酸（Taurine）又稱α-氨基乙磺酸，最早由牛黃中分離出來，故得名。純品為無色或白色斜狀晶體，無臭，化學性質穩定，溶於乙醚等有機溶劑，是壹種含硫的非蛋白氨基酸，在體內以遊離狀態存在，不參與體內蛋白的生物合成。
牛磺酸雖然不參與蛋白質合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。人體合成牛磺酸的半胱氨酸亞硫酸羧酶（CSAD）活性較低，主要依靠攝取食物中的牛磺酸來滿足機體需要。
這類特殊飲料的好口感和所謂的健康功能全部來自於食品添加劑。雖然已經批準應用於飲料的添加劑有上百個品種，包括各種維生素、礦物質（鈣鎂鐵銅錳等）、氨基酸（牛磺酸、賴氨酸等）以及麥芽糖醇、木糖醇等具有特殊功能的甜味劑以及增稠劑。但這些添加劑大多是人工合成的，真正的天然添加劑不僅數量較少，而且價格較高。目前市場上的飲料添加劑還是多以人工合成的為主。不同的飲料添加劑適合不同的人群，功能性飲料並非所有人都能喝。