Ο καφές αποτελεί τη σημαντικότερη πηγή καφεΐνης, μιας ουσίας που βρίσκεται σε πολλά φυτά και σε διάφορες ποσότητες για να τα προστατεύει από την οξείδωση και τα έντομα.
Εκτός από καφεΐνη, ο καφές περιέχει και άλλα συστατικά, όπως φλαβονοειδή, χλωρογενικό οξύ, νιασίνη, μαγνήσιο, κάλιο, διτερπένια, μελανοειδίνες, φουράνια, πυρρόλες και φυτικές ίνες.