咖啡提神，靠的是咖啡因，茶中的咖啡因又叫茶鹼，茶鹼的化學結構與咖啡因相似，是咖啡因的類似物，因此它們的提神功效也沒有太大差異。
咖啡和茶提神功效的差異，很大一部分是因為它們的咖啡因含量不同。一杯普通咖啡的咖啡因含量至少是80mg，有的甚至高達150mg左右。茶的品種很多，不同的茶葉，其中茶鹼含量不同。一杯（240ml左右）普通紅茶中，茶鹼含量平均為40-50mg左右。這麼一對比，我們可以明顯看出，咖啡中的咖啡因含量遠高於茶葉。所以喝茶提神的效果會比咖啡要緩和一些。
茶葉經過沖泡，葉片中的咖啡因才會慢慢浸出，因此，喝茶後雖然不能立即感到頭腦清醒，但是一旦發揮作用，可以持續較長的時間。相較而言，咖啡的提升效果很快也很明顯，這是因為咖啡沖泡時需要先將咖啡豆磨成粉末，然後再用熱水沖泡。這樣的做法可以使咖啡中的咖啡因快速析出，因而效果發揮的很快，不過持續時間短。