Влияние кофеина на память менее очевидно, так как большинство исследований обнаруживают, что он не оказывает никакого влияния.
Исследования показали, что кофеин улучшал работу людей с высокой импульсивностью и ухудшал работу людей с низкой импульсивностью, выполняющих сложные когнитивные тесты по утрам. Вечером наблюдалась противоположная картина результатов. Это было истолковано с точки зрения взаимосвязи между оптимальными уровнями возбуждения и выполнением сложных задач. Такие эффекты не проявляются с простыми задачами, в то время как высокие уровни бдительности обычно облегчают работу что делает следующие выводы о полезных и неблагоприятных поведенческих эффектах кофеина. Кроме того исследования показали что, когда кофеин употребляется в диапазоне доз, обнаруживаемых во многих продуктах, улучшает способность людей выполнять задачи, требующие постоянного внимания, включая моделируемое вождение автомобиля. Также, при приеме в той же дозе кофеин повышает уровень бодрствования и снижает сонливость. Неблагоприятные поведенческие эффекты возникают, когда кофеин потребляется в чрезмерных дозах или лицами, которые чрезмерно чувствительны к этому веществу. Это подтверждение более ранних результатов. Более поздние исследования влияния кофеина на работоспособность, подтвердили многие из более ранних результатов. Например, положительные эффекты кофеина на психомоторную скорость и бдительность были воспроизведены и подтвердили отсутствие эффектов в эпизодических задачах памяти. Также изучалось влияние кофеина на другие аспекты памяти. Например, были изучены компоненты модели рабочей памяти, где результаты показывают отсутствие влияния кофеина на артикуляционную петлю или визуально-пространственный блокнот, но улучшалась центральная исполнительная функция, о чем свидетельствует улучшенная скорость и точность выполнения задачи логического мышления. Семантическая память также изучалась, и результаты показывают, что кофеин улучшает скорость извлечения семантической информации. Этот эффект, по-видимому, очень согласуется с большинством исследований, показывающих улучшение показателей после кофеина. Альтернативной стратегией исследований было рассмотрение процессов памяти. Скорость поиска была изучена с использованием парадигмы сканирования памяти, и эффекты кофеина были противоречивы. Некоторые исследования продемонстрировали, что количество обрабатываемой информации выше после кофеина. Хотя в большинстве исследований такая информация не подтверждается или носит противоречивый характер.