一种证据充分的合法增补剂
咖啡因（caffeine）是运动营养领域研究最透彻、证据最充分的增补剂（ergogenic aid）之一，且属合法范畴——世界反兴奋剂机构（WADA）目前未将其列入禁用清单，仅作监控。大量随机对照试验（randomized controlled trial，简称 RCT）与荟萃分析显示，适量咖啡因能在多种运动场景中带来虽不戏剧化、但稳定可测的表现提升。其主要机制并非「补充能量」，而是拮抗大脑中的腺苷（adenosine）受体，从而降低主观疲劳感与用力感（perceived exertion），让人能以同样的努力维持更高强度。
剂量与效果幅度
研究中较一致的有效区间是按体重计算的约 3–6 毫克/千克（mg/kg）。对一名 70 公斤的人，约相当于 210–420 毫克咖啡因，大致是 2–4 杯普通冲煮咖啡。再往上加到 9 mg/kg 通常不会带来额外收益，反而增加心悸、焦虑、肠胃不适的概率。
| 运动类型 | 典型获益 | 证据强度 |
|---|---|---|
| 耐力运动（跑步、骑行） | 提升时间至力竭、改善计时表现 | 强 |
| 高强度间歇 | 小幅提升 | 中 |
| 力量与爆发力 | 小幅提升最大力量/输出功率 | 中 |
| 反应与专注 | 降低疲劳感、改善警觉 | 中—强 |
总体而言，耐力项目的获益最确凿，力量项目获益较小但方向一致，平均提升幅度多在百分之几的量级——对竞技者已足够重要，对休闲健身者则较难直接感知。
摄入时机与习惯化
由于咖啡因口服后通常约 30–60 分钟达到血药峰值，常见做法是在运动前约 45–60 分钟摄入。关于「习惯化是否削弱效果」，证据并不一致：一些研究发现长期重度饮用者的急性增益有所减弱，另一些设计严谨的试验则显示，即便是习惯性摄入者仍能从赛前剂量中获益。因此不必为了「保留效果」而长期戒断咖啡因，但赛前可适度提高到有效剂量。个体对咖啡因的代谢速度差异很大，与基因型相关，详见《咖啡因药代动力学》与《咖啡因耐受》。
咖啡 vs 咖啡因片
一个长期争论是「运动前喝咖啡能否替代纯咖啡因（如咖啡因片/无水咖啡因）」。早期个别研究曾怀疑咖啡中的其他成分会抵消增益，但后续证据基本表明：等剂量下，咖啡与纯咖啡因的增补效果相当。两者各有取舍——
- 咖啡因片/粉：剂量精确、便于按体重定量，适合追求一致性的竞技场景。
- 现煮咖啡：剂量不易精确（受豆种、冲煮方式影响波动较大），但更易获取、口感更好，对多数人足够。
对非专业运动者，赛前一杯普通咖啡通常就是简单可行的方案。
脱水是个误解
「喝咖啡会脱水、运动前不能喝」是流传最广的误解之一。咖啡因确有轻度利尿（diuretic）作用，但在习惯性摄入者和常规剂量下，这一效应很弱，且摄入的水分足以抵消尿量增加。换言之，一杯咖啡净体液是正向贡献，并不会让你「越喝越渴」。当然，在高温、长时间大量出汗的运动中，电解质与充足补水仍是首要，咖啡因不能替代这些。需要注意的是个体耐受：肠胃敏感者赛前过量可能引发不适，最稳妥的做法是先在训练中试验剂量与时机，再用于正式比赛。