Théine et caféine : la même molécule sous deux noms

Réponse courte : il n'y a pas de différence. La théine et la caféine sont une seule et même molécule, la 1,3,7-triméthylxanthine, de formule C8H10N4O2. Ce qu'on appelle théine, c'est la caféine quand elle vient d'une feuille de thé. Les deux noms ne racontent pas deux substances, ils racontent deux découvertes.

Ce qui change d'une tasse de thé à une tasse de café, ce n'est donc pas la molécule. C'est la quantité, et elle dépend beaucoup plus de la préparation qu'on ne le croit.

Deux noms, deux découvertes, une seule molécule

L'histoire commence dans le café. En 1819, le chimiste allemand Friedlieb Ferdinand Runge isole pour la première fois une caféine relativement pure à partir de grains de café, à la demande de Goethe.

Huit ans plus tard, en 1827, un chercheur nommé Oudry extrait des feuilles de thé une substance cristalline qu'il baptise théine. Personne ne sait encore qu'il s'agit du même corps : chaque plante semble avoir son principe propre, et chacun reçoit son nom.

Il faut attendre 1838 pour que deux chimistes, le Néerlandais Gerardus Johannes Mulder et, de son côté, Carl Jobst, montrent que la théine d'Oudry et la caféine de Runge sont identiques. À la fin du XIXe siècle, Emil Fischer en établit la structure puis en réalise la synthèse ; ses travaux sur cette famille de molécules, les purines, lui valent le prix Nobel de chimie en 1902.

Depuis, les chimistes ne parlent plus que de caféine. Le mot théine a survécu dans le langage courant et sur les emballages, et c'est lui qui entretient l'idée de deux substances différentes. On retrouve d'ailleurs la même molécule dans d'autres plantes : le cacao, le maté, le guarana ou la noix de kola.

Combien dans une tasse ?

Les ordres de grandeur les plus souvent cités en Europe viennent de l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA), dans son avis de 2015 sur la caféine :

• une tasse de café filtre (200 ml) : environ 90 mg ;
• un expresso (60 ml) : environ 80 mg ;
• une tasse de thé (220 ml) : environ 50 mg ;
• une canette de cola (355 ml) : environ 40 mg ;
• une tablette de chocolat noir (50 g) : environ 25 mg.

Ce sont des moyennes, pas des promesses : deux tasses de thé préparées différemment peuvent s'écarter nettement de ce chiffre.

Le détail qui surprend : à poids égal, la feuille de thé contient plus de caféine que le grain de café. La caféine représente de 1 à 4 % du poids sec des feuilles de thé, environ deux fois moins dans le café. Si la tasse de thé en contient moins au final, c'est qu'on utilise très peu de feuilles : nos fiches indiquent environ 3 g pour une tasse de 250 ml, quand une tasse de café demande nettement plus de mouture. Et toute la caféine de la feuille ne passe pas dans l'eau, ce qui nous amène à la préparation.

Température et temps : ce qui décide de la quantité

La caféine se dissout d'autant mieux que l'eau est chaude. Les données de référence sont parlantes : un gramme de caféine se dissout dans environ 46 ml d'eau à température ambiante, dans 5,5 ml d'eau à 80 °C, et dans 1,5 ml d'eau bouillante.

Le temps compte autant. Une étude publiée en 2025 dans la revue Foods par une équipe de l'université Gazi, à Ankara, a mesuré la caféine de six familles de thé infusées à raison de 2 g pour 200 ml. À 100 °C, le thé vert de l'étude donnait environ 15 mg après 2 minutes, 25 mg après 5 minutes et 27 mg après 10 minutes. Les premières minutes font l'essentiel du travail, puis la courbe ralentit.

Deux conséquences pratiques :

• Un rinçage rapide ne retire pas la caféine. Nous conseillons de rincer les feuilles du Pu Erh d'origine une dizaine de secondes avant l'infusion, mais c'est pour le goût : si deux minutes à 100 °C n'extraient qu'une partie de la caféine, dix secondes en emportent encore moins.
• Une deuxième infusion en contient encore, puisque la première n'a pas tout extrait. Chaque passage puise simplement dans ce qui reste dans la feuille.

Vert, noir, pu erh : la couleur ne fait pas tout

On lit souvent qu'un thé noir contient plus de théine qu'un thé vert. Dans l'étude citée plus haut, préparés exactement de la même façon (2 g, 200 ml, 100 °C, 5 minutes), le thé vert et le thé noir donnaient des valeurs très proches, autour de 25 mg et 23 mg, et le pu erh environ 28 mg. Les auteurs notent que la caféine est un composant stable, peu touché par l'oxydation ou la fermentation des feuilles, ces étapes qui distinguent justement thé vert, thé noir et pu erh.

Ce qui creuse l'écart dans la vraie vie, c'est la préparation recommandée pour chaque famille. Comparez nos propres fiches :

• le Thé vert Équinoxe, sur base de Sencha, s'infuse à 75 à 80 °C pendant 2 à 3 minutes ;
• le Thé noir Âme de Sri Lanka, sur base de Ceylon OP, s'infuse à 100 °C pendant 3 à 5 minutes ;
• le Pu Erh d'origine s'infuse à 100 °C pendant 4 à 5 minutes.

Une eau plus chaude et une infusion plus longue extraient davantage. À dosage égal, une tasse de thé noir préparée selon sa fiche a donc toutes les raisons de sortir plus chargée qu'une tasse de thé vert préparée selon la sienne : c'est la préparation qui creuse l'écart, plus que la couleur de la feuille. Si vous voulez savoir ce que contient votre tasse, regardez d'abord le thermomètre et la minuterie.

Rooibos et tisanes de fruits : pas de feuille de thé, pas de théine

Dans un thé, la caféine vient de la feuille du théier, Camellia sinensis. Une boisson qui ne contient aucune feuille de théier n'a donc pas de théine, quel que soit son nom sur l'étiquette.

C'est le cas du rooibos, Aspalathus linearis, un arbuste sud-africain de la famille des Fabacées, qui ne produit pas de caféine ; nous lui avons consacré un article entier. Le Rooibos Nainfusion est sans théine. Précision de chimiste, puisque c'est le sujet de cet article : son mélange contient aussi de la fève de cacao concassée, et le cacao contient naturellement un peu de caféine, la même molécule. C'est pour la même raison qu'une tablette de chocolat noir en apporte, comme le montre la liste plus haut.

C'est aussi le cas des tisanes de fruits et de fleurs. L'Infusion Chant des Sirènes associe pomme, hibiscus, cynorrhodon, fraise, rose et vanille, sans aucune feuille de thé : elle est naturellement sans théine.

Questions fréquentes

La théine est-elle une caféine différente ?
Non. C'est exactement la même molécule, démontrée identique depuis 1838. Une tasse de thé contient bien sûr d'autres composés qu'une tasse de café, mais la caféine elle-même ne change pas selon la plante d'où elle vient.

Combien de théine dans une tasse de thé ?
L'EFSA retient un ordre de grandeur d'environ 50 mg pour une tasse de 220 ml, contre environ 90 mg pour un café filtre de 200 ml. La quantité réelle dépend du thé lui-même, mais aussi beaucoup du dosage, de la température de l'eau et du temps d'infusion.

Le thé vert contient-il moins de théine que le thé noir ?
Préparées de la même façon, les feuilles donnent des quantités proches. Le thé vert s'infuse en général moins chaud et moins longtemps, ce qui explique qu'une tasse de thé vert en contienne souvent moins.

Une deuxième infusion contient-elle encore de la théine ?
Oui, puisque la première infusion n'extrait pas tout. Elle en contient en général moins, puisqu'elle puise dans ce qui reste dans la feuille.

Le rooibos contient-il de la théine ?
Non. Le rooibos n'est pas un thé mais un arbuste d'Afrique du Sud qui ne produit pas de caféine. Attention seulement aux mélanges qui y ajoutent du thé, du maté ou du cacao.

Pour aller plus loin

Tous nos thés et nos infusions sont réunis dans notre collection thés et infusions en vrac, avec pour chacun le dosage, la température et le temps d'infusion.