Pētījumi liecina, ka meditācija, prakse, kas palīdz atslābināt prātu un ķermeni, var mainīt smadzeņu viļņu modeļus un veicināt koncentrēšanos un atmiņu. Kofeīnam, kas iegūts no kafijas, tējas vai soda, ir līdzīga iedarbība, taču to parasti pavada citi veselības efekti, kas nav pieredzēti meditācijā. Gan kofeīnam, gan meditācijai ir īstermiņa un ilgtermiņa ietekme uz smadzenēm, tomēr pētījumi liecina, ka meditācija ir labākā metode šīs labvēlīgās ietekmes palielināšanai. Lai gan dažos veidos ir līdzīgi, kofeīnam un meditācijai ir atšķirības, galvenokārt attiecībā uz to ietekmi uz emocijām un centrālo nervu sistēmu.
Kofeīna un meditācijas līdzības koncentrējas uz to spēju ietekmēt smadzeņu viļņus vai elektrisko komunikāciju un kustību visā smadzenēs. Kofeīns, ko iegūst no tādiem pārtikas produktiem kā kafija un tēja, var ietekmēt smadzeņu viļņu aktivitāti, lai veicinātu modrību un atmiņas atcerēšanos. Tomēr šīs priekšrocības reti ir ilgstošas. Kofeīns veic šo uzdevumu, palīdzot smadzenēm radīt vairāk beta viļņu, kas ir saistīti ar ātru domāšanu un nomodu. Šī iemesla dēļ kofeīna abstinences simptomi kafijas vai sodas atkarīgiem cilvēkiem ir nogurums un lēna reakcija, jo smadzenes paļaujas uz regulāru kofeīna avotu, lai nodrošinātu tās ar elektriskām kustībām, kas tām nepieciešamas dienas sākumam.
Divas no galvenajām atšķirībām starp kofeīnu un meditāciju ir to ietekme uz nervu sistēmu un sākotnējā ietekme uz smadzeņu viļņu vadīšanu. Kofeīns stimulē simpātisko sistēmu smadzenēs, kas ir saistīta ar ātru reakciju, domāšanu un kustību. Savukārt meditācija parasti stimulē parasimpātisko sistēmu, kas ir svarīga gremošanai un relaksācijai, kā arī stresa mazināšanai. Lai gan šķiet, ka gan kofeīns, gan meditācija sniedz ieguvumus veselībai, meditācijas priekšrocības pareizai smadzeņu viļņu darbībai visas dienas garumā šķiet pastāvīgākas nekā kofeīns.
Meditācija var radīt līdzīgu ietekmi kā kofeīns uz smadzeņu ķīmiju, galvenokārt, producējot noteiktus smadzeņu viļņus un palielinot reakcijas laiku un veicinot labāku atmiņu. Meditācijas laikā smadzeņu viļņi kļūst lēnāki, signalizējot par relaksāciju un stimulējot parasimpātisko sistēmu. Pētījumi liecina, ka cilvēki, kuri regulāri praktizē meditāciju, pārbaudēs iegūst augstākus rezultātus un ir modrāki visu dienu, tāpat kā kofeīna lietotāji. Tomēr šīs meditācijas sekas var skaidrāk redzēt smadzeņu skenēšanas laikā, un tās ir ilgākas nekā lietojot kofeīnu.