咖啡因能提高止头痛药的功效，并能使身体更快地吸收某些药品，缩短这些药品开始作用的时间，因此很多非处方治疗头痛的药品中，咖啡因常和其它基本的止痛剂做成复方。
咖啡因与麦角胺一起使用，治疗偏头痛和集束性头痛（cluster headache），也能克服由抗组胺剂带来的睡意，但咖啡因戒除最常见的症状也是头痛。
目前有实证医学证据者如布洛芬（ibuprofen）200毫克及咖啡因100毫克的并用最具效果，其镇痛需要治疗人数（number needed to treatment；NNT）值最低，NNT越低代表效果越好。所以或许止痛药加上一杯温热的浓咖啡或咖啡因药片，就可以让较低剂量的止痛药提供良好的急性镇痛效果。
咖啡的作用
止痛作用：咖啡醇（cafestol）可产生内源性阿片胜肽（endogenous opioid peptides），具有类似吗啡导致周边组织的镇痛作用，只需要微量，就有极强的生理功能及活性，同时由于分子极小，因此很容易被人体完全吸收，在实验室中对白老鼠的镇定效果研究发现可长达4小时。
提神醒脑：Mets及Philip等研究发现夜间行驶高速公路的司机，来杯咖啡或是小憩片刻，可以增进行车安全。目前有实证医学证据说明咖啡因可用于改善轮班工人（shift workers）的工作效率，但尚没有其对于伤害预防效果的研究。
咖啡加酒更提神？小心机能饮料的致命吸引力
喝酒可造成γ-谷氨酸转移酶（GGT）升高，而喝咖啡会下降γ-谷氨酸转移酶，因此有认为喝酒者应再加喝咖啡的论述。
不过，1991年瑞典有民众在饮用含有咖啡因的机能饮料后不久，因不明原因暴毙，其中有2人是将饮料混合了高酒精浓度的伏特加，另一人则是在激烈运动后纯喝该机能饮料，推测可能与高剂量咖啡因有关，因此代体检提醒，提神饮料含有咖啡因，若再喝高酒精浓度的酒宜小心，而咖啡鸡尾酒含酒精量不多，不喝太多应较无碍。http://www.gdtjxf.com/
机能饮料含有非酒精类成分，并具有一些特殊配方，又称功能饮料，如康贝特、爱肝、保力达B、白马马力夯及保力达蛮牛等，部分含有咖啡因，所以喝咖啡时要注意其含量，以免过量。
