يؤدي تناول جرعات كبيرة ومتصلة من الكافيين إلى القلق النفسي وعدم القدرة على الاستقرار في مكان واحد وإلى الرجفة والأرق الشديد والصداع وضربات القلب الزائدة وسرعة دقات القلب والغثيان والعطش والإسهال، في حالة القهوة والإمساك في حالة الشاي، ويعتبر كل شخص يتعاطى أكثر من 5أقداح من القهوة (100- 150) مجم كافيين في القدح أو 12 كوبًا من الشاي (40مجم كافيين في الكوب متعاطيًا مسرفًا لأن هذه الكميات تعادل 500- 800 مجم كافيين في اليوم.
أما مشروبات الكولا الغازية فيحتوي كل 100سم3 منها على 10- 15مجم كافيين ويختلف التأثير حسب نوع البن أو الشاي وطريقة تصنيعه وتحضيره. وقد يسبب تسمم الكافيين الحساسية في الجلد أو في أعضاء أخرى، ويسبب الكافيين أيضًا بجرعات كبيرة في الأطفال الخلط الذهني والهياج الشديد والعنف والتشنجات.