ภาวะพิษกาเฟอีน
กลไกการทำงานของกาเฟอีนแตกต่างจากยาเสพติดประเภทอื่น ๆ รวมทั้งโคเคนและแอมเฟตามีน คือ กาเฟอีนมีฤทธิ์ระงับ (antagonization) การทำงานของหน่วยรับความรู้สึกของสาร adenosine ในระบบประสาท และเพราะว่า adenosine เป็นสารพลอยได้ของการทำงานของเซลล์ ซึ่งมีฤทธิ์ต่อหน่วยความรู้สึกมีผลให้เกิดความรู้สึกเหนื่อยและความอยากจะนอน ดังนั้น การเข้าไประงับหน่วยความรู้สึกจึงมีผลให้ระดับสารกระตุ้นประสาทตามธรรมชาติคือโดพามีนและ norepinephrine ดำรงอยู่ในระดับที่สูง. ช่วงขณะที่กาเฟอีนกำลังออกฤทธิ์ กระบวนการ antagonization ของหน่วยรับความรู้สึกประเภท adenosine จะเพิ่มขึ้น และระดับสารสื่อประสาทก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
เภสัชเวท
จนกระทั่งในช่วงการไล่ล่าอาณานิคมของชาวตะวันตกในราวคริสต์ศตวรรษที่ 16 และ 17 ทำให้การศึกษาทางเภสัชเวทได้รับการพัฒนาไปด้วย ต่อมาในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 18 โจฮันน์ อดัมและลินเนียสได้มีการนำเครื่องยามาพัฒนาเป็นเภสัชภัณฑ์ในรูปของผงยา, สารสกัด และยาทิงเจอร์ ทำให้การพัฒนายาเป็นที่ต้องการศึกษาและวิจัยมากขึ้น จนในปี ค.ศ. 1803 ถือเป็นยุคของสารประกอบบริสุทธิ์และเป็นยุคใหม่ของประวัติศาสตร์การแพทย์ โดยการสกัดสารเป็นตัวยาจากสมุนไพรต่างๆ เป็นจำนวนมาก เช่น ยาเบื่อ (Strychnine), ควินิน (Quinine), คาเฟอีน (Caffeine), นิโคติน (Nicotine), อะโทรปีน (Atropine), และโคเคน (Cocaine) แต่กระนั้นก็ไม่อาจทราบถึงสูตรโครงสร้างของสารดังกล่าวได้อย่างชัดเจนจนกระทั่งในศตวรรษที่ 19 ได้มีการบรรยายและระบุถึงลักษณะโครงสร้างของสารประกอบ