咖啡因不耐受会在神经系统、消化系统、心血管系统出现多种表现，神经系统有头痛、神经过敏、睡眠障碍；消化系统有胃肠不适；心血管系统有心悸等。
头痛：部分咖啡因不耐受者在摄入含咖啡因的物质后可能出现头痛症状。研究表明，咖啡因会影响脑血管的收缩和舒张功能，当机体对咖啡因不耐受时，这种调节功能紊乱可能引发头痛，不同个体头痛的程度和表现有所差异，有的可能是轻微的隐痛，有的则较为剧烈。对于儿童来说，长期过量摄入含咖啡因的饮料（如某些功能性饮料）也可能导致头痛，因为儿童的神经系统发育尚未完全成熟，对咖啡因更为敏感。
神经过敏：表现为过度的紧张、焦虑、易激惹等。咖啡因会刺激中枢神经系统，正常情况下机体能够调节适应，但不耐受者会出现过度反应。例如，摄入少量咖啡因后就会感觉心神不宁，难以平静，这种情况在女性中可能更为常见，可能与女性的激素水平等因素有关，女性在月经周期等特殊生理阶段，对咖啡因的耐受性可能会进一步降低，从而更容易出现神经过敏的表现。
睡眠障碍：咖啡因具有兴奋中枢神经系统的作用，干扰正常的睡眠-觉醒周期。咖啡因不耐受者可能出现入睡困难、睡眠浅、易惊醒等睡眠问题。对于有熬夜工作或学习习惯的人群，本身睡眠就容易受影响，若再摄入含咖啡因的物质，会加重睡眠障碍。老年人由于身体机能衰退，对咖啡因的代谢能力下降，更容易因摄入咖啡因而出现睡眠方面的问题。
消化系统表现
胃肠不适：可能出现胃部不适，如恶心、呕吐、胃痛等症状。咖啡因会刺激胃酸分泌，正常情况下胃酸分泌量在机体调节下维持平衡，但不耐受者胃酸分泌过多会引起胃肠黏膜的刺激，导致胃肠不适。对于有胃肠道基础疾病的人群，如胃溃疡患者，摄入咖啡因后可能会加重病情，因为胃酸刺激会损伤溃疡面，引发更严重的疼痛和不适。
心血管系统表现
心悸：咖啡因可刺激心脏，使心跳加快、心律不齐等。不耐受者摄入咖啡因后可能明显感觉到心悸，尤其是本身有心血管基础疾病的人，如冠心病患者，心悸可能会诱发心绞痛等更严重的心血管事件。在年轻人中，若长期大量饮用含咖啡因的饮品，也可能逐渐出现心悸等心血管方面的不耐受表现，这与长期的咖啡因刺激对心脏功能的影响有关。
