Kafein telah terbukti meningkatkan jumlah asam lemak yang beredar dalam aliran darah. Sehingga memungkinkan seseorang untuk meningkatkan kinerjanya karena otot-otot dapat menyerap dan membakar lemak untuk bahan bakar dan menyimpan karbohidrat sampai latihan selesai.
Kafein pun dianggap legal di bawah aturan International Olympic Committee.
Pada sebuah penelitian telah dilakukan pemeriksaan kadar urine pada lebih dari dua pertiga dari sekitar 20.680 atlet Olimpiade. Hasil penelitian tersebut menunjukkan penggunaan tertinggi kafein ada di antara triathletes, atlet sepeda dan atlet dayung.
Tetapi apakah kafein dapat berpengaruh pada kinerja olahraga lainnya, seperti angkat berat atau sepak bola, atau basket, masih kurang jelas.
Peneliti dari Coventry University di Inggris telah meminta 13 pria muda sehat untuk mengulangi latihan beban olahraga standar pada beberapa kesempatan. Satu jam sebelum satu set latihan, para peserta mengonsumsi minuman energi bebas gula yang mengandung kafein. Satu jam sebelum set yang lain, mereka minum minuman yang sama, tetapi tanpa kafein.
Kemudian para peserta mengangkat, menekan dan berjongkok setiap latihan hingga mereka kelelahan. Hasilnya, kelelahan tiba lebih lama bagi peserta yang mengonsumsi kafein.
"Pada dasarnya kami menemukan bahwa dengan minuman berkafein, orang tersebut merasa lebih mampu untuk melakukan usaha. Ketika mengonsumsi minuman berkafein, para peserta penelitian secara psikologis lebih siap untuk segera melakukan latihan lagi," kata kata Dr Michael Duncan, seorang dosen senior di ilmu olahraga di University of Exeter di Inggris.
"Namun, bagaimana kafein mempengaruhi fisiologi dan psikologi atlet angkat berat tidak sepenuhnya dipahami. Berbeda dengan olahraga daya tahan, peningkatan lemak dalam darah tidak akan memberikan banyak manfaat dalam jenis latihan angkat beban," lanjut Dr Duncan seperti dilansir dari TheNewYorkTimes, Kamis (15/12/2011).
Selain mempengaruhi otot, tampaknya kafein juga memiliki efek yang mencolok pada sistem saraf pusat dan pada bagian-bagian otak yang terlibat dalam suasana hati, kewaspadaan, dan koordinasi motorik halus selama latihan.
Dalam sebuah penelitian, pemain sepak bola menggiring bola, menyundul, dan menendang bola lebih akurat jika sebelumnya mengonsumsi kafein dibandingkan dengan yang tidak mengonsumsi kafein. Hasil penelitian tersebut telah diterbitkan dalam The British Journal of Sports Medicine.
"Namun, kami tidak tahu dosis terbaik dari kafein untuk memberikan manfaat kinerja tanpa efek samping yang tidak diinginkan, seperti tekanan darah tinggi atau kegelisahan," kata Magni Mohr, seorang ahli fisiologi olahraga yang berafiliasi dengan University of Exeter dan University of Copenhagen, Denmark.