As xantinas presentes no Guaraná são estimulantes do sistema nervoso central, onde dentre elas a cafeína é a de ação mais potente. Ao nível cortical de cafeína, produzem um estímulo das funções psíquicas, promovendo um estado de alerta ao indivíduo, melhor associação das ideias e das atividades intelectuais, maior resistência ao cansaço e uma sensação de bem-estar. Doses mais altas podem responder aos efeitos dos barbitúricos. Ao nível bulbar, a cafeína estimula os centros localizados no bulbo, especialmente o centro respiratório. Sobre os brônquios e os bronquíolos, as xantinas produzem relaxamento da musculatura lisa. Ao nível cardiovascular são estimulantes, sendo a teofilina a que maior exerce efeito e incrementa os batimentos cardíacos. Ao nível digestivo, todas as xantinas irritam a mucosa gástrica, podendo ocasionar náuseas e vômitos. Ao nível renal exerce uma ação diurética.