Kahve içmenin uykusuzluk yapması, kafeinin merkezi sinir sistemi üzerindeki uyarıcı etkisinden kaynaklanır. Kafein, beyindeki adenozin reseptörlerini bloke ederek uyanıklık ve dikkat seviyelerini artırır. Adenozin, uyku düzenini düzenleyen bir neurotransmitterdir. Normalde, gün boyunca adenozin seviyeleri yükselir ve uyku ihtiyacını artırır. Ancak, kafein bu reseptörleri bloke ederek adenozinin etkisini azaltır ve bu da uyanıklık hissine neden olur. Sonuç olarak, kahve içtikten sonra uykuya dalma zorlaşabilir veya uykusuzluk yaşanabilir. Bu etki kişiden kişiye değişebilir ve kafeine olan hassasiyetle ilgilidir.