Una taza de café contiene más de 1.000 substancias químicas distintas incluyendo aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, polisacáridos y otros carbohidratos, triglicéridos, ácido linoléico, diterpenos (cafestol y kahweol), compuestos fenólicos (ácidos clorogénicos), ácidos volátiles (fórmico y acético) y no volátiles (láctico, tartárico, pirúvico, cítrico), otras substancias volátiles (sobre 800 identificadas de las cuales 60-80 contribuyen al aroma del café), etc.

El principio activo del café que más se ha estudiado hasta la fecha es la cafeína. Prácticamente todos los consumidores saben que el café contiene cafeína. También es bastante conocido que el café, incluso el descafeinado, tiene substancias antioxidantes. En la actualidad se tiene interés por conocer efectos beneficiosos y/o perjudiciales de los compuestos que más abundan en esta bebida.

La cafeína es un alcaloide que estimula el sistema nervioso central, aumentando el estado de vigilia y la resistencia mental y física al cansancio. Puede encontrarse de forma natural en otros productos como el té, cacao o chocolate, o como aditivo en determinadas bebidas refrescantes e isotónicas o similares. Hay fármacos que se pueden adquirir con o sin receta que contienen cafeína. La Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos ya clasificó en 1958 la cafeína como sustancia generalmente reconocida como segura y en 1987 reafirmó su posición en el sentido de que una ingesta normal de cafeína, del orden de 300 mg/día (3-4 tazas) en los adultos sanos, no implica riesgos para la salud.

 El "ácido clorogénico" presente en el café consiste en una familia de ésteres fenólicos que derivan de la unión éster entre el ácido caféico y el ácido químico. El que más abunda y por ello se llama "ácido clorogénico" es el 5-O-cafeoil quínico. El contenido de ácidos clorogénicos es del 7% en el café verde y tras descomposición parcial durante el tostado se alcanzan niveles del 4,0%. De entre las bebidas más comunes el café es la fuente más rica de estas moléculas. No obstante, la actividad antioxidante del café se debe también a la presencia de otras moléculas alguna de la cuales aparecen tras el tostado.

 Utilizando distintas técnicas de determinación de la actividad antioxidante total, el café aparece como el mayor contribuyente a la ingesta total diaria de antioxidantes en adultos noruegos (Svilaas et al., 2004) y la mayor fuente de antioxidantes en bebidas de la dieta española e italiana (Pulido et al., 2003; Pellegrini et al., 2003). Halvorsen y colaboradores reportaron en 2006 que, en una lista de 1.113 alimentos consumidos en Estados Unidos, el café preparado estaba dentro de los 50 más ricos en antioxidantes y en el sexto lugar en cuanto al aporte de antioxidante por porción de consumo (250 ml).

 El café contiene además vitaminas, aunque en cantidades relativamente pequeñas. En una taza de café hay 6.2 mg de colina (de la familia de la vit B), 4.7 microg de ácido fólico (Vit B9), 0.5 mg de

niacina (vit B3), 0.2 microg de Vit K, 0.6 mg de ácido pantoténico (Vit B5) y 0.2 mg de riboflavina (vit B2).

El café es por tanto una bebida natural que contiene una variedad de moléculas que ayudan a aumentar el bienestar de la persona que lo ingiere; desde las tónicas (cafeína) hasta las antioxidantes (ácidos clorogénicos y otros), y entre las que también se encuentran vitaminas de la familia B.