قالت منظمة الصحة العالمية "إنه يتم تشخيص الإصابة بالتسمم بالكافيين عند ظهور خمسة أعراض أو أكثر من الأعراض التالية، والتي ترتبط بشكل مباشر بتناول الكافيين:

- القلق والاضطراب
- الأرق

- إحمرار الوجه
- التعرق
- القشعريرة
- زيادة الرغبة في التبول
- الدوار
- متاعب الجهاز الهضمي
وتتفاقم هذه الأعراض تبعاً لحجم الجرعة الزائدة من الكافيين، وفي الحالات الأكثر شدة قد يعاني المرء أيضاً من اضطرابات الكلام وتشنجات العضلات، وعدم انتظام أو سرعة ضربات القلب.

وفي حالة الأعراض البسيطة يمكن مواجهة التسمم بالكافيين من خلال تناول بعض الطعام وشرب الكثير من الماء،  وغالباً ما يتلاشى تأثير الجرعة الزائدة في غضون 4 إلى 6 ساعات.
أما الأعراض الشديدة المتمثلة في متاعب الجهاز الهضمي وعدم انتظام ضربات القلب فتستلزم تلقي رعاية طبية على الفور، حيث يمكن مواجهة الأعراض من خلال إجراء غسيل للمعدة أو باستخدام الكربون النشط.

الكمية اليومية القصوى

ولتجنب الإصابة بالتسمم بالكافيين من الأساس، ينبغي تناول الكافيين باعتدال، علماً بأن الكمية اليومية القصوى تبلغ 400 ملليجرام للبالغين الأصحاء، وذلك وفقاً لتوصيات هيئة سلامة الأغذية الأوروبية، وتشمل هذه الكمية الكافيين الموجود في المشروبات المختلفة مثل القهوة ومشروبات الطاقة.
وينبغي للنساء الحوامل والمرضعات ألا يستهلكن أكثر من 200 ملليجرام من الكافيين يومياً، نظراً لأن تناول الكثير من القهوة يمكن أن يؤدي إلى انخفاض نمو الجنين.