黑咖啡一般具有提神醒脑的作用。其作用主要与咖啡因等成分有关，但具体效果可能因个体差异而不同。
黑咖啡中的咖啡因能够通过阻断腺苷受体，减少疲劳信号的传递，从而刺激中枢神经系统，增强注意力和警觉性。同时，咖啡因还能促进多巴胺和肾上腺素的分泌，进一步改善情绪和反应速度。此外，黑咖啡中的抗氧化物质如绿原酸可能通过改善脑部血液循环间接支持认知功能。但需注意，过量饮用可能导致心悸、失眠或焦虑等不良反应。
饮用黑咖啡时需控制摄入量，通常每日不超过400毫克咖啡因（约4杯240毫升的黑咖啡）。孕妇、高血压患者及对咖啡因敏感的人群应谨慎饮用。若饮用后出现不适，建议减少摄入或选择低咖啡因饮品。