咖啡的最佳饮用时间为早晨9-10点及下午1-3点，这两个时段饮用可有效提升注意力与工作效率，且避免夜间睡眠质量下降。早晨9-10点人体皮质醇水平处于自然波动低谷，咖啡因可通过阻断腺苷受体增强神经兴奋性，提升认知功能与代谢效率，研究显示此时饮用能使上午工作记忆测试成绩提升15%-20%。下午1-3点为人体生理疲劳周期，咖啡因与腺苷受体结合可延长清醒状态持续时间，减少困倦感，且该时段距离夜间睡眠时间间隔较长，不易对睡眠结构造成显著影响。
咖啡因摄入后30-60分钟达血药浓度峰值，作用持续约6小时，因此下午3点后饮用可能导致夜间入睡时间延迟，研究显示咖啡因半衰期为3-5小时，傍晚摄入的咖啡因会使褪黑素分泌起始时间推迟约1小时，睡眠深度降低20%。
特殊人群需严格控制饮用时间与量：普通成年人每日咖啡因摄入量不超过400mg（约400ml黑咖啡），单次摄入量≤200mg；失眠或焦虑人群应避免下午2点后饮用，早晨饮用可选择不加糖奶的黑咖啡，减少糖分与脂肪摄入对血糖的影响；高血压患者监测饮用后血压变化，单次摄入量不超过100mg，优先选择早晨或上午饮用，避免傍晚饮用导致夜间血压波动；孕妇每日咖啡因摄入量≤200mg，单次≤100mg，过量可能增加胎儿低出生体重风险；12岁以下儿童青少年不建议饮用含咖啡因饮品，如需摄入（如少量奶茶），每日咖啡因总量不超过20mg。
空腹饮用咖啡可能刺激胃酸分泌，建议餐后30分钟饮用，每次不超过240ml，避免因过量饮用引发心悸、手抖等不适。
