Teobromina to alkaloid purynowy naturalnie występujący m.in. w ziarnach kakaowca, a także w herbacie, kawie, orzeszkach coli oraz liściach ostrokrzewu paragwajskiego (yerba mate). Wykazuje działanie hipotensyjne – w dużych dawkach obniża ciśnienie krwi i jednocześnie moczopędne. Ogólnie jej działanie jest zbliżone do kofeiny, ale znacznie słabsze.
Stwierdzono, iż związek ten podawany w niewielkich dawkach powoduje rozszerzanie się naczyń krwionośnych w mózgu, co w konsekwencji poprawia ukrwienie tego narządu i usprawnia jego funkcjonowanie. Na podobnej zasadzie teobromina oddziałuje na serce (rozszerza naczynia wieńcowe).
Teobromina posiada w niewielkim stopniu właściwości stymulujące. Niektóre źródła wskazują, iż stosowanie teobrominy pomocne może być w odchudzaniu. Substancja ta w połączeniu z kofeiną i polifenolami zawartymi w zielonej herbacie wykazuje działanie termogeniczne. Czyli uwalnia ciepło z organizmu i przyspieszają spalanie tkanki tłuszczowej.
