Kofeiin ja hüpertensioon võivad olla seotud organismi hormonaalse reaktsiooni kaudu kemikaali sisaldusele vereringes. Kofeiin võib blokeerida mõned hormoonid, mis aitavad hoida artereid avatuna ja laiad, et veri läbi voolaks. Teised stimuleerivad hormoonid, nagu adrenaliin, võivad samuti vabaneda, suurendades südame löögisagedust pärast kofeiini tarbimist. Puuduvad veenvad meditsiinilised tõendid selle kohta, et kofeiin võib põhjustada kroonilist hüpertensiooni, kuid need, kes kannatavad selle ja muude seotud südamehaiguste all, võivad selle kemikaali vältimisest kasu saada.
Hüpertensiooni nimetatakse ka kõrgeks vererõhuks ja see on põhjustatud suurtest kogustest verest, mis pumpab tugevalt vastu arterite seinu. Inimese vananedes võivad tema arterid hakata kitsenema ja seinad nõrgenema. Pika aja jooksul võib hüpertensioon põhjustada teatud südamehaiguste vorme.
Kuigi kofeiini ja hüpertensiooni vahel ei ole tõestatud otsest seost, on kofeiini sisaldavatel toitudel ja jookidel võime ajutiselt tõsta inimese vererõhku. Enamikul inimestel tekib krooniline kõrge vererõhk vanusega või toitumise ja geneetilise eelsoodumuse tõttu. Nendel inimestel võib olla kasu kofeiini tarbimise vältimisest ja nad peaksid oma arstiga nõu pidama oma igapäevase või iganädalase tarbimise reguleerimise osas.
Mõned arstid usuvad, et üks viis kofeiini ja hüpertensiooni ühendamiseks on keha arterite suurus. Arvatakse, et kofeiinil on võime blokeerida teatud hormoonide, näiteks adenosiini, vabanemist, mis võib tegelikult aidata kaasa laiemate arteriaalsete kanalite säilitamisele. Kui seinad hakkavad üksteisele lähemale ahenema, avaldatakse neid läbivale verele rohkem survet. Tulemuseks on vererõhu tõus. Need, kes juba kannatavad kitsaste arterite all ja kellel võib olla varem olnud südamehaigusi või südameinfarkti, peaksid tavaliselt vältima kofeiini sisaldavate jookide tarbimist.
Samuti on võimalik, et kofeiin võib stimuleerida neerupealiste tööd. Kui neerupealised on kõrgemal tasemel aktiveeritud, pumpab see kehasse rohkem adrenaliini, mis põhjustab vererõhu tõusu. Kuid mitte kõik inimesed ei koge seda tüüpi reaktsioone ja neil, kes joovad kofeiini regulaarselt, võib tekkida selle suhtes tolerantsus, muutes nad immuunseks kofeiini ja hüpertensiooni vahelise seose suhtes. Et testida, kas kofeiin mõjutab inimese keha või mitte, võib ta tarbida kofeiini sisaldavat jooki ja seejärel jälgida oma pulssi 30–60 minuti jooksul. Kui see on järsult suurenenud, võib ta olla kindel, et kofeiinil on kalduvus tema vererõhku mõjutada.