饮茶的兴奋作用可持续5-6小时。茶叶中的咖啡因具有与腺苷类似的化学结构，能在腺苷与受体结合之前与受体结合，使过量的腺苷无法与受体结合，从而减弱其抑制作用，阻断人体对困倦感觉的反应，产生兴奋作用，而这种兴奋作用一般在饮茶后可持续5-6小时。
当然，这个数值并不是固定的，与个人体质、环境、摄入量等有很大关系。
茶中令人兴奋、提神的成分无非是“咖啡因”。咖啡因是咖啡因，一种黄嘌呤生物碱化合物，可以作为中枢神经系统兴奋剂，暂时赶走睡意，恢复精力。
而我们大脑的一切疲劳、困倦、困倦，都是因为随着大脑不断工作，会不断产生一种叫做“腺苷”的能量代谢合成物质。腺苷与受体结合后，会产生神经抑制作用，进而使人体产生“昏昏欲睡”的感觉。
咖啡因作用于人体的原理是，咖啡因的化学结构与腺苷相似，因此可以在腺苷与受体结合之前与受体结合，使过量的腺苷无法与受体结合，从而减弱其神经抑制作用，阻断身体的“困倦”感觉。
人体的神经细胞会因缺乏能抑制其兴奋的物质而更加兴奋，从而刺激人体产生大量的肾上腺素以保持兴奋和活跃。
茶叶中的咖啡因约占干物质的2-4%，喝茶后，咖啡因会浸入水中，摄入后45分钟内咖啡因会被胃和小肠完全吸收。
由于身体状况和生活习惯不同，每个人对茶咖啡因的耐受性和敏感度也不同。这主要与年龄、肝功能、体质等因素以及肝脏中与咖啡因代谢相关的酶的数量有关。
对于正常成年人来说，喝一杯浓度适中的茶汤后，15分钟即可起轻微作用，45-60分钟完全吸收，开始发挥作用。半衰期为3-4小时。茶的刺激作用可持续6小时左右。