Kabèh atom nitrogen kafeina ing sabenere planar (hibridisasi orbital sp2), nyebapake molekul kafeina sipate aromatik. amarga kafeina kanti gampang diisakakake minangka produk samping prosès dekafeinasi, kafeina racaké ora disentesis kanthi kimiawi. Apabila diperlukan, kafeina bisa disintesis dari dimetilurea dan asem malonat.