晚上喝咖啡可能影响睡眠质量并增加健康风险，主要与咖啡因的兴奋作用有关。咖啡因会抑制褪黑素分泌、延长入睡时间、引发胃肠不适、加重心脏负担、导致夜间排尿频繁。
咖啡因会竞争性结合腺苷受体，干扰褪黑素的自然分泌节律。褪黑素是调节睡眠觉醒周期的重要激素，其分泌通常在夜间达到高峰。摄入咖啡因后，人体核心体温下降延迟，昼夜节律信号紊乱，可能出现入睡困难或睡眠浅等问题。敏感人群在下午晚些时候饮用咖啡就可能出现此类反应。
咖啡因的半衰期约为5小时，意味着摄入后5小时体内仍残留一半剂量。晚间摄入200毫克咖啡因可使总睡眠时间减少1小时以上，睡眠效率降低。这种影响在代谢咖啡因较慢的人群中更为明显，表现为躺在床上清醒时间延长，频繁翻身或早醒，次日易出现日间嗜睡。
咖啡中的绿原酸和咖啡酸会促进胃酸分泌，空腹状态下饮用可能引发胃食管反流。夜间平卧姿势更易使胃内容物反流至食管，产生烧灼感或反酸。部分人群饮用后可能出现肠蠕动加快，睡前产生便意干扰睡眠连续性。胃肠功能较弱者应避免睡前3小时内摄入含咖啡因饮品。
咖啡因通过阻断腺苷受体使交感神经兴奋，导致心率增快和血压轻度升高。健康人群通常可代偿这种变化，但心血管疾病患者夜间饮用可能诱发心悸或心律不齐。长期晚间摄入可能影响心脏昼夜节律，与晨起血压骤升现象存在潜在关联。
咖啡因具有利尿作用，通过抑制抗利尿激素增加尿液生成。睡前饮用200毫升咖啡可使夜间排尿次数增加1-2次，尤其影响深度睡眠阶段。老年人因膀胱容量减少和睡眠变浅，更易因此导致睡眠碎片化。建议午后改饮低因咖啡或草本茶以减少影响。
有睡眠障碍者建议将咖啡饮用量控制在每日400毫克咖啡因以内，且最后一次饮用不晚于下午三点。可选择拿铁等含牛奶的咖啡类型减缓吸收，饮用后适当增加水分摄入促进代谢。长期失眠人群应逐步减少咖啡因依赖，通过规律运动、冥想等方式改善睡眠质量。孕妇或高血压患者等特殊人群需遵医嘱调整咖啡摄入时间与剂量。