De très nombreuses plantes contiennent de la caféine. Lorsqu'on surveille sa consommation quotidienne de caféine, il est essentiel de les connaître pour identifier les aliments, boissons et compléments alimentaires qui peuvent en contenir.
Le café est une plante originaire d'Éthiopie. Parmi les quatre espèces existantes, Coffea arabica et Coffea robusta représentent respectivement 70 et 29 % de la consommation mondiale. Au-delà des propriétés liées à la présence de caféine, le café est utilisé dans les compléments alimentaires comme source d'acide chlorogénique, une substance également présente dans les pommes de terre et les carottes. L'acide chlorogénique aurait des propriétés amincissantes qui n'ont jamais été démontrées.
Récemment, plusieurs études épidémiologiques ont lié une consommation régulière de café (équivalente à 100-200 mg de caféine par jour) à une diminution de la fréquence d'apparition du diabète de type 2 et de la maladie de Parkinson. Ces observations demandent à être confirmées par des études de plus grande taille.
Toutes les formes de thé sont issues de la même plante, Camelia sinensis. Les bourgeons et les jeunes feuilles du théier sont ramassés, laissés oxyder à l'air quelques heures et séchés rapidement dans de grands plats chauffés. La durée de l'oxydation (appelée improprement fermentation) détermine le type de thé produit : un thé vert est oxydé quelques heures, un thé oolong un peu plus longtemps et un thé noir toute une nuit voire plus. Tous les thés contiennent de la caféine et des antioxydants de la famille des flavonoïdes.
Une manière simple de décaféiner partiellement le thé consiste à jeter l'eau après 30 secondes d'infusion et à ajouter de l'eau bouillante une deuxième fois. La majorité de la caféine est éliminée dans la première eau.
Le cacao est fabriqué à partir des fèves (les graines) contenues dans la cabosse (le fruit) d'un arbre, Theobroma cacao. La teneur en caféine des produits à base de cacao (chocolat noir et au lait, cacao soluble, barres chocolatées, etc.) varie selon leur concentration en cacao. Le cacao contient deux autres substances stimulantes : la phényléthylamine et la théobromine. Sa richesse en magnésium, en potassium, en phosphore, en calcium et en fer contribue également à ses supposés effets contre la fatigue. De plus, le cacao stimulerait la sécrétion par le cerveau d'une substance nommée anandamide qui possède les mêmes effets que le cannabis.
Récoltée sur des arbres d'Afrique de l'Ouest (Cola nitida et Cola acuminata), la noix de kola est la source traditionnelle de caféine dans les pays africains. Sa teneur en caféine est légèrement supérieure à celle du café. Elle se mâche pour chasser la fatigue. Aujourd'hui, la noix de kola n'entre plus dans la composition des sodas qui portent son nom.
Issue d'une plante d'Amérique du Sud, Ilex paraguensis, la yerba maté (ou maté) se prépare à partir de feuilles séchées infusées dans de l'eau ou du lait bouillants. Elle constitue une boisson excitante traditionnelle en Argentine, au Chili, au Paraguay et en Uruguay, où elle est consommée en grande quantité (jusqu'à 30 g de feuilles par jour). Sa teneur en caféine se situe entre celle du thé et celle du café. Elle est souvent présente dans les compléments alimentaires destinés à perdre du poids, sans qu'aucune preuve d'efficacité existe dans ce domaine.
La consommation excessive de yerba maté est responsable de cancers de la gorge et de l'oesophage dus, non pas à la plante, mais aux brûlures répétées provoquées par l'ingestion de liquide brûlant directement dans la gorge (le maté est bu à l'aide d'une paille métallique).
Les graines de guarana proviennent d'une plante amazonienne, Paullinia cupana. Elles contiennent plus de caféine que les grains de café. Le guarana était très populaire en France au XIXe siècle et, lors de son identification chimique, la caféine fut d'abord appelée guaranine. De nombreux compléments alimentaires destinés à lutter contre la fatigue, ainsi que certains sodas, contiennent du guarana.