Výzkumníci analyzovali 300 vědeckých prací, kterých se zúčastnilo celkem 4 800 lidí. Ukázalo se, že příjem kofeinu zlepšuje výsledky sportovního tréninku, včetně prodloužené cyklistiky, o 2-16 procent. Přecitlivělost na kofein přispívá k nárůstu o 16 procent, ale průměrné zlepšení dosáhne 2-6 procent.

Tento účinek je vysvětlen působením kofeinu na adenosinové  receptory. Ty jsou spojeny s adenosinem, který hraje roli chemického signálu odpovědného za pocit únavy. Kofein soutěží s adenosinem a má opačný účinek.

V průměru jeden šálek kávy obsahuje 95-165 miligramů kofeinu. Současně je potřebná dávka 3-6 miligramů na kilogram, aby se zlepšila výkonnost, která odpovídá 210-420 miligramům kofeinu na osobu o hmotnosti 70 kg (přibližně dva šálky kávy). Odborníci doporučují pití nápoje 45-90 minut před tréninkem.