Medycyna zalicza środki dopingujące do tzw. leków psychotonicznych, pobudzających komórki mózgowe, zwłaszcza kory mózgowej, i wzmagających ich przemianę materii. Ułatwiają one i przyspieszają procesy myślowe, skracają czas reakcji na różne bodźce, zaostrzają uwagę, znoszą uczucie głodu i zmęczenia. Przyspieszają też akcję serca, podnoszą ciśnienie krwi i działają rozkurczająco na mięśnie gładkie. Po ich zażyciu odczuwa się chęć do wysiłku i przypływ sił.
Do najbardziej znanych środków dopingujących należy psychedryna i perwityna. Już po zażyciu 15 miligramów psychedryny następuje wzrost siły, którą mierzono siłomierzem, utrzymuje się ponad godzinę. Badania przeprowadzone w roku 1959 przez amerykańskich lekarzy sportowych stwierdziły polepszenie wyników w biegach, pływaniu i rzucie młotem o prawie 80%. Amerykański Komitet Olimpijski uznał jednak zażywanie środków dopingujących za czyn nieetyczny i zabronił ich stosowania.
Środki dopingujące pomagają pozbyć się uczucia zmęczenia, ale przesuwają granicę wytrzymałości, której przekroczenie grozi poważnymi komplikacjami dla organizmu. Po zażyciu środków dopingujących i przesunięciu granicy wytrzymałości organizm jest zmuszony do wykorzystania do końca zapasów energii
Chemiczne środki dopingujące próbowano stosować już w okresie II wojny światowej, aplikując je lotnikom odbywającym długie i trudne loty. Substancje te umożliwiały wydobycie z siebie ostatnich sił, wyzwolenie się od strachu, uczucia głodu i nękającego snu. Istnieje podobieństwo w działaniu popularnych używek, kawy i herbaty, z oddziaływaniem środków psychotonicznych. Obydwa napoje zawierają alkaloid kofeinę pobudzający ośrodki mózgowe. Filiżanka czarnej kawy lub szklanka mocnej herbaty pobudza równomiernie korę mózgową, powodując szybszy przebieg myśli i reakcji psychicznych. Spostrzeganie i pamięć stają się lepsze, ustępuje zmęczenie psychiczne i fizyczne.
Wiemy z doświadczenia, że po wypiciu dużej czarnej kawy wieczorem trudno nam usnąć, natomiast doskonale śpimy po szklance mocnej herbaty, choć wprowadziliśmy do organizmu taką samą, a nawet może większą dawkę kofeiny. Herbata zawiera 2 do 3,5%, a ziarno kawy 0,6 do 2,8% kofeiny. Podczas procesu prażenia ziaren następuje oddzielenie kofeiny od garbników, z których powstają wonne produkty charakterystyczne dla świeżo palonej kawy.
Grupa naukowców w USA zajmuje się badaniem miłości. Twierdzą oni, że osoba zakochana czuje się podobnie, jak gdyby jej podano silny środek dopingujący – psychedrynę. Uczucie zakochania, widok i obecność bliskiej osoby powodują bowiem, że organizm produkuje sam pewną odmianę psychedryny -fenyloetyloaminę. Kiedy jednak osoba zakochana zostaje pozbawiona obecności ukochanego czy ukochanej, organizm przestaje wytwarzać ten „hormon miłości”. Wtedy taka osoba czuje się podobnie jak nałogowiec, któremu odebrano narkotyk. Naukowcy z Nowego Jorku zalecają więc, by przy cierpieniach miłosnych jeść czekoladę, która zawiera ponoć sporo psychedryny.