Кофеин, также как никотин, хотя и в меньшей степени, соответствует некоторым из критериев, используемых ВОЗ и Американской психиатрической ассоциацией в отношении вызывающих зависимость веществ.
Некоторые исследования показывают, что кофеин вызывает физическую зависимость. Для того чтобы узнать, есть ли у человека потребность в чашке кофе или бутылке коки, необходимо устранить их и посмотреть, возникнут ли симптомы отмены. Типичными симптомами отмены, связанными с кофеином, являются головная боль, усталость и боли в мышцах. Могут возникать также такие симптомы, как сонливость, раздражительность, исчезновение интереса к работе, депрессия, иногда тошнота или рвота. Эти симптомы могут возникнуть в течение 24 часов после последней дозы кофеина. В одном исследовании было установлено, что минимальное количество кофеина, способное вызвать физическую зависимость, это четыре чашки кофе в день. Другие исследователи утверждают, что для формирования зависимости необходима большая доза.
Регулярное потребление кофе снижает чувствительность организма к кофеину. Когда потребление кофеина снижается, организм становится более чувствительным к аденозину. В ответ на это резко снижается артериальное давление, происходит скопление крови в черепе, что приводит к головным болям. Эта головная боль хорошо известна потребителям кофе, она обычно продолжается от одного до пяти дней и может облегчаться таким обезболивающими средствами, как аспирин. Ее также можно снять с помощью приема кофеина, а многие обезболивающие фактически содержат кофеин.
Обычно люди, уменьшающие потребление кофеина, становятся раздражительными, неспособными работать, нервными, беспокойными, жалуются на головную боль. В крайних случаях возникает тошнота и рвота.