茶里面有咖啡因，咖啡因特指咖啡碱，它与茶碱、可可碱同属于甲基黄嘌呤碱类，从结构上看，茶碱与可可碱比咖啡碱少一个甲基，通常来讲，茶叶里的咖啡因含量是2~4%（最高可达5.5%），因此日常饮用，具有清醒头脑的效果。
咖啡因，特指咖啡碱，那么我们先说咖啡因在茶树体内的分布。
茶树体内的咖啡因从茶籽萌芽开始的，之后就一直参与茶树体内的代谢运动，并贯穿于整个茶树生命的始终。
整个茶树器官中，嫩芽叶含量较多，老叶较少。所以，我们可以理解为，咖啡因随着茶树叶的老化而渐渐衰退，那也相应的可以用它来作为茶叶老嫩程度的判断条件。
咖啡因的生成含量除了茶树老嫩有关系外，还与茶树品种，茶树所生长的环境，以及栽培条件的不同而有所变化。
茶树品种中，像云南大叶种就比一般的茶树咖啡因含量要高。像不同的季节，夏茶在非特殊情况下咖啡因含量就比春茶、秋茶高。在茶树栽培中，施肥和阳光照射少的茶树，就比露天阳光照射多，以及不施肥的茶树含量要高。
这些不同的变化，皆是因为代谢受到不同的影响而导致，不过它们的变化并不影响茶树新梢中的分布规律。
对于咖啡因的分布，研究家们发现咖啡因合成的前体物质可可碱仅存于嫩叶中，在嫩叶中大量的嘌呤碱可以钻进可可碱和咖啡因中。
因为几乎所有的咖啡因都存在于叶片中，所以科学家判断咖啡碱是在幼嫩的叶片中进行生物合成，而在根部、茎部以及子叶中合成能力弱或者没有。
另外，咖啡因生物合成中有一个重要的成分，便是酶。这个过程中，有至少 4 种酶明显参与其中，像甲基转移酶作用就是诱导和通过抑制调控茶树体中咖啡因的合成。
而甲基核苷酶却是催化某些成分，如甲基黄嘌呤等成分的反应。每一个成分的存在都有它不可淹没的作用，即使微小不可知，也并不代表它不存在。
咖啡因、茶碱、可可碱同属于甲基黄嘌呤碱类，但是，不管是分子结构还是生理作用都有所差异。
从结构上看，茶碱与可可碱比咖啡碱少一个甲基，对人体的兴奋作用比咖啡碱要温和许多。而一杯茶中茶叶里咖啡银含量是2%~4%（最高可达5.5%）。
而茶汤进入人体后，咖啡因却不会像茶树一样作为储藏以备来年之需，它们的分解不同，由于人体没有像茶树一样具有分解尿酸的能力，咖啡因在人体内脱去部分甲基后，会被氧化成尿酸，大部分的尿酸不会在体内淤积，而是会被排出体外，所以对体没有任何伤害。