Los grupos funcionales presentes en la cafeína son aminas, amidas y un grupo alqueno. Al comparar una lista de grupos funcionales con la estructura de la cafeína, es posible encontrar un alqueno, dos amidas y dos aminas.
Los cuatro átomos de nitrógeno en la molécula de cafeína dan como resultado aminas o grupos amida, dependiendo de si están o no unidos a un carbonilo, que es un átomo de carbono con un doble enlace a un átomo de oxígeno. Los grupos amino consisten en cualquier átomo de carbono unido a un nitrógeno, siempre que el átomo de carbono no sea parte de un carbonilo, en cuyo caso estas son amidas. Los alquenos son dos átomos de carbono con un doble enlace entre ellos, que se pueden ver en el punto donde se encuentran los dos anillos de cafeína.
