Kafein uzun süreli egzersiz süresince ve egzersiz öncesinde geniş çaplı kullanılan bir ergojenik yardımcıdır. Egzersiz sırasında glikojen depoları kaslar için enerji kaynağıdır. Özellikle uzun süreli dayanıklılık egzersizlerinin sürdürülmesi egzersizin devamlılığı için önemlidir. Kafein de glikojenin idareli kullanımını sağlayan dayanıklılık performansını arttıran bir ergojenik (fiziksel ve bilişsel performansı arttıran ) bir yardımcıdır. Bu etkisini yağ asitlerinin serbestleşmesine katkıda bulunarak gösterir ayrıca yorgunluğu geciktirir, dikkati ve uyanıklılığı arttırır.  2015’te yapılan bir araştırmada 4.5 mg/kg alınan kafeinin egzersiz sonrası enerji harcamasını %15 arttırdığı görülmüştür. Yapılan bir başka araştırmaya göre de dayanıklılık egzersizinden önce 3-6 mg/kg ve egzersiz boyunca 1-2 mg/kg alınmış kafein merkezi sinir sistemi ve kasların etkisiyle performansı arttırır.

Kafeinin yağ yakımına yardımcı etkisi birçok araştırmada gösterilmiştir. Vücut ağırlığının ve vücut yağının azalmasını teşvik eder metabolik hızı arttırır. 2014’te yapılan bir araştırmada egzersizden 90 dk önce ve 30 dk sonra 3mg/kg kafein alanlar almayan egzersiz grubuna göre 60 kkal daha fazla enerji harcamış ve 10,4 gr daha yüksek yağ yakımına sahip olmuştur. Ve kişilerin enerji ve yağ alımına eğiliminin azaldığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak kafein alan grup daha çok enerji açığı yaratmıştır.