Kofeiini ja kortisooli vaheline seos seisneb selles, et kofeiini sisaldavate jookide või toitude tarbimine põhjustab kehas täiendava kortisooli vabanemise. Kofeiin toimib stimulandina ja kiirendab ainevahetust lühikese aja jooksul pärast tarbimist, mis paneb paljud inimesed uskuma, et see aitab kaalu langetada. Kortisool on hormoon, mis on osa keha vastusest stressile; uuringud näitavad, et see võib siiski põhjustada kehakaalu tõusu, kui seda esineb sageli. Mõned eksperdid viitavad sellele, et suures koguses kofeiini tarbimine põhjustab kortisooli taseme tõusu. Selle teooria kohaselt on selle ilmnemisel sageli söögiisu tõus ja suurenenud kalduvus kaalutõusule, eriti kui kõhupiirkonda koguneb ekstra rasva.
Kofeiini ja kortisooli seose kaalumisel on hea mõte omada ettekujutust iga aine toimest kehas. Kofeiin toimib kehas stimulandina ja põhjustab lühiajalise ainevahetuse tõuke. See ainevahetuse hoogustamine tähendab, et keha põletab kaloreid kiiremini; selle tulemusena on kofeiin sageli kaalulangetamise toidulisandite koostisosa. Mõned eksperdid soovitavad enne treenimist tarbida ka kofeiini sisaldavaid jooke või toite, kuna arvavad, et lühike ainevahetuse tõuge aitab inimesel treeningu ajal rohkem kaloreid põletada.
Kortisool on hormoon, mida organism toodab vastusena stressile. See suurendab erksust ja vaimset teravust, et aidata inimesel stressirohke olukorraga toime tulla. Samuti võib see panna keha kasutama lihaskudet energia saamiseks, lagundades selle täiendavaks kütusepuhanguks, et aidata inimesel ärevusele füüsiliselt reageerida. Kortisool on mõeldud ainult kehas aktiivseks lühiajaliseks vastuseks stressile. Kofeiini ja kortisooli suhe on selline, et järjepidev kofeiinisisaldusega toodete tarbimine põhjustab hormooni tõusu pikemaks ajaks.
Kofeiini ja kortisooli pidev olemasolu sunnib keha reageerima nii, nagu oleks see pidevas stressis. Kõrgenenud kortisooli tase põhjustab inimesel söögiisu suurenemist ja põhjustab sageli ülesöömist, eriti ebatervislikku rasvast toitu. Pikemas perspektiivis põhjustab see tavaliselt rasvkoe suurenemist kõhu piirkonnas, mis on kõige ebatervislikum koht rasva säilitamiseks, kuna see võib põhjustada diabeeti ja südamehaigusi. See võib põhjustada ka luutiheduse vähenemise tõttu varakult algavat osteoporoosi.
Kuigi kofeiini soovitatakse sageli kaalulangetamiseks, kuna see kiirendab ainevahetust, võib selle liigtarbimine põhjustada kortisooli kõrgenenud taseme tõttu kaalutõusu. Kofeiini mõõdukat tarbimist peetakse üldiselt ohutuks ja see ei käivita seda vastupidist tsüklit. Mõned kaalulangetamise valemid väidavad ka seda, et takistavad seda kortisooli toime blokeerimisega, kuid vaja on rohkem uuringuid. Nii kofeiin kui ka kortisool võivad mõjutada keha loomulikku tasakaalu, kui need on inimese süsteemis pidevalt olemas, kuid need võivad olla kasulikud sobivates kogustes.