การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการทำสมาธิการปฏิบัติที่รู้จักกันเพื่อช่วยผ่อนคลายจิตใจและร่างกายสามารถเปลี่ยนรูปแบบคลื่นสมองและส่งเสริมสมาธิและความจำ คาเฟอีนจากกาแฟชาหรือโซดามีผลกระทบที่คล้ายกัน แต่มักจะมาพร้อมกับผลกระทบด้านสุขภาพอื่น ๆ ที่ไม่ได้มีประสบการณ์กับการทำสมาธิ ทั้งคาเฟอีนและการทำสมาธิมีผลระยะสั้นและระยะยาวต่อสมอง แต่งานวิจัยชี้ให้เห็นว่าการทำสมาธิเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเพิ่มผลประโยชน์เหล่านี้ แม้ว่าในบางวิธีที่คล้ายคลึงกันคาเฟอีนและการทำสมาธิมีความแตกต่างส่วนใหญ่เกี่ยวกับผลกระทบต่ออารมณ์และระบบประสาทส่วนกลาง
ความคล้ายคลึงกันระหว่างคาเฟอีนกับการทำสมาธิมุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการมีอิทธิพลต่อคลื่นสมองหรือการสื่อสารทางไฟฟ้าและการเคลื่อนไหวทั่วสมอง คาเฟอีนที่มาจากรายการอาหารเช่นกาแฟและชาสามารถมีอิทธิพลต่อกิจกรรมของคลื่นสมองเพื่อส่งเสริมความตื่นตัวและความทรงจำ อย่างไรก็ตามประโยชน์เหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนาน คาเฟอีนทำงานนี้ให้สำเร็จโดยการช่วยให้สมองผลิตคลื่นเบต้ามากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการคิดอย่างรวดเร็วและตื่นตัว นี่คือสาเหตุที่อาการถอนคาเฟอีนในกาแฟหรือโซดารวมถึงความเหนื่อยล้าและการตอบสนองช้าเนื่องจากสมองต้องอาศัยแหล่งคาเฟอีนเป็นประจำเพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าที่จำเป็นต้องเริ่มต้นวันใหม่
ความแตกต่างที่สำคัญสองประการระหว่างคาเฟอีนกับการทำสมาธิคือผลกระทบต่อระบบประสาทและผลกระทบเบื้องต้นต่อการนำคลื่นสมอง คาเฟอีนช่วยกระตุ้นระบบความเห็นอกเห็นใจในสมองซึ่งเกี่ยวข้องกับการตอบสนองอย่างรวดเร็วความคิดและการเคลื่อนไหว ในทางกลับกันการทำสมาธิจะช่วยกระตุ้นระบบกระซิกซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการย่อยอาหารและผ่อนคลายรวมถึงการคลายความเครียด แม้ว่าคาเฟอีนและการทำสมาธิดูเหมือนจะให้ประโยชน์ต่อสุขภาพ แต่ประโยชน์ของการทำสมาธิในการทำงานของคลื่นสมองที่เหมาะสมตลอดทั้งวันดูเหมือนจะถาวรกว่าคาเฟอีน
การทำสมาธิสามารถก่อให้เกิดผลกระทบคล้าย ๆ กับคาเฟอีนในเคมีสมองส่วนใหญ่เป็นการผลิตคลื่นสมองและเพิ่มเวลาตอบสนองและส่งเสริมความจำที่ดีขึ้น ในระหว่างการทำสมาธิคลื่นสมองจะช้าลงส่งสัญญาณการผ่อนคลายและกระตุ้นระบบกระซิก จากการศึกษาพบว่าผู้ที่ฝึกสมาธิเป็นประจำได้คะแนนสูงกว่าในการทดสอบและตื่นตัวตลอดทั้งวันเช่นเดียวกับผู้ใช้คาเฟอีน อย่างไรก็ตามผลกระทบเหล่านี้จากการทำสมาธิสามารถมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในการสแกนสมองและมีอายุยืนยาวกว่าการใช้คาเฟอีน
