茶叶中是含有咖啡因的。
同样重量的茶和咖啡，茶比咖啡含更多的咖啡因，但是我们泡一杯咖啡和泡一杯茶相比，咖啡比茶的使用量更大，所以茶的咖啡因会比较少。举个例子：
一杯红茶：40-70毫克咖啡因
一杯黑咖啡：100-200毫克咖啡因
咖啡因是一种植物生物碱，在许多植物中都能够被发现。作为自然杀虫剂，它能使吞食含咖啡因植物的昆虫麻痹。茶叶几乎是在发芽的同时，就已开始形成咖啡因，从发芽到第一次采摘时，所采下的第一片和第二片叶子所含咖啡因的量最高；相对地，发芽较晚的叶子，咖啡因的含量也会依序减少。
咖啡因又名 咖啡碱 , 属甲基嘌呤类生物碱, 是强有力的中枢神经系统和心血管系统兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力，适量的咖啡因亦可减轻肌肉疲劳，促进消化液分泌。由于它会促进肾脏机能，有利尿作用，帮助体内将多余的钠离子排出体外。
但饮用太多咖啡，可能会导致心动过速和兴奋，引发失眠、心慌等症状。
而茶叶中含有更多的茶碱，咖啡中几乎没有。茶碱，学名1,3-二甲基黄嘌呤，两者的环结构一模一样，区别就在于前者三个甲基，后者两个甲基。单纯一个甲基的差异，在生物和化学作用之下，很容易出现可逆变化。因此虽然茶叶中含咖啡碱，但饮茶比咖啡要健康很多。
不过饮茶过多过浓，或者空腹饮茶，也会使人产生心慌、头晕、四肢乏力等症状，也就是我们所说的“醉茶”，因此健康科学的饮茶也是非常重要的。
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