由於這些作用，咖啡因是壹種功能增強劑:它提高大腦和身體的能力。1979的壹項研究表明，與對照組相比，服用咖啡因的運動員在長距離自行車賽事中的成績提高了7%。其他研究取得了更加顯著的結果:壹項針對訓練有素的跑步者的實驗表明，在服用9毫克/千克的咖啡因劑量後，直線跑的耐力增加了44%，環形跑的耐力增加了55%。如此顯著的改善並非孤例，後續的壹些研究也獲得了類似的結果。另壹項研究表明，每公斤體重攝入5.5毫克咖啡因後，騎行持續時間可提高29%。
咖啡因有時會與其他藥物混合使用，以提高藥效。咖啡因可使緩解頭痛藥物的療效提高40%，並使人體更快吸收這些藥物，縮短作用時間。因此，很多非處方頭痛藥都含有咖啡因。咖啡因還與麥角胺合用，治療偏頭痛和叢集性頭痛，還能克服抗組胺藥引起的嗜睡。
早產兒的呼吸問題有時用檸檬酸咖啡因治療。使用枸櫞酸咖啡因治療後，早產兒的支氣管發育不良明顯減輕。這種療法的唯壹缺點是在治療過程中暫時性的體重增加會減慢。在許多國家，檸檬酸咖啡因只能通過處方獲得。
咖啡因對人類是安全的，但對壹些動物是有毒的，比如狗、馬、鸚鵡，因為這些動物分解咖啡因的能力比人類弱得多。咖啡因對蜘蛛的作用顯著，遠遠高於其他藥物。
牛磺酸又稱α-氨基乙磺酸，最早是從牛黃中分離出來的，因此得名。純品為無色或白色斜晶，無味，化學性質穩定，溶於乙醚等有機溶劑，是壹種含硫的非蛋白氨基酸，在體內以遊離狀態存在，不參與體內蛋白質生物合成。
牛磺酸不參與蛋白質的合成，但與胱氨酸和半胱氨酸的代謝密切相關。半胱氨酸亞磺酸羧化酶(CSAD)在人體內合成牛磺酸的活性較低，主要依靠食物中牛磺酸的攝入來滿足機體的需要。
這類特殊飲料的好口感和所謂的保健功能，都來自於食品添加劑。雖然已經批準在飲料中使用的添加劑有上百種，包括各種維生素、礦物質(鈣、鎂、鐵、銅、錳等。)、氨基酸(牛磺酸、賴氨酸等。)、麥芽糖醇、木糖醇等具有特殊功能的甜味劑和增稠劑。但這些添加劑大多是合成的，真正的天然添加劑不僅數量少，而且價格高。目前市場上的飲料添加劑主要是合成的。不同的飲料添加劑適合不同的人群，不是每個人都能喝功能飲料的。