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A maior parte da pesquisa sobre este tópico envolveu a medição dos processos mentais que se encontram por trás da nossa capacidade de executar diversas tarefas. Pode-se resumir a pesquisa da seguinte maneira:

A cafeína contida no café aumenta o estado de alerta e reduz o cansaço, o que pode ser especialmente importante em situações de baixa estimulação (por exemplo, quando se trabalha à noite).

A cafeína do café melhora o desempenho em tarefas de vigilância e tarefas simples, que requeiram uma reação sustentada. Também aqui esses efeitos costumam ser mais evidentes quando há uma redução no estado de alerta, embora haja indicações de que podem ocorrer benefícios quando a pessoa não se encontra debilitada.

O café possui também outras substâncias, como os ácidos clorogênicos e uma série de compostos derivados formados na torra que atuam no estado de humor, combatendo a apatia, depressão e mesmo o risco de suicídio.