过多的咖啡因可能对骨骼健康有害，因为它会消耗钙。过量摄入咖啡因也会影响体内的维生素D，而维生素D在人体骨骼代谢中起着关键作用。然而，维生素D和咖啡因在骨质疏松症发展中的作用仍然是一个争论的来源。
意义
根据2007年《类固醇生物化学和分子生物学杂志》的一项研究，咖啡因可能会干扰你身体对维生素D的新陈代谢。成骨细胞中有维生素D受体。这些大细胞负责你体内骨骼的矿化和合成。它们会在骨头表面形成薄片。D受体是核激素受体，通过控制激素敏感基因的表达来控制维生素D-3的作用。这些受体对骨骼健康至关重要。例如，维生素D代谢紊乱导致这些受体不能正常工作，从而导致佝偻病。
剂量
《类固醇生物化学与分子生物学杂志》研究的主要作者Prema B. Rapuri指出，对维生素D代谢的干扰似乎是剂量依赖的，这意味着咖啡因越多效果越好。拉普里说，这种作用可能是一种分子机制，有助于解释咖啡因在增加骨质疏松症风险方面的作用。然而，这项研究是在实验室进行的，因此需要更多的研究来确定它对你的身体的实际影响。根据2001年11月发表在《美国临床营养学杂志》上的一项研究，每天摄入超过300毫克的咖啡因似乎会加速老年妇女的骨质流失，增加患骨质疏松症的风险。这一结论是基于一项纵向研究和一项横断面研究的数据，该研究对老年妇女的咖啡因摄入量和骨密度进行了检查。
风险因素
据《美国临床营养学杂志》研究的主要作者拉普里说，当你有VDR的TaqI或tt基因变异时，咖啡因对骨密度产生负面影响的风险似乎会增加。这是一种与调节体内细胞生长有关的遗传因子。VDR的其他变体包括polyA，或简称，变体;BsmI或BB变体;以及福克尔变体。这些变异与各种健康问题的风险有关，从骨骼健康到结肠癌风险。
注意事项
根据肯尼斯·l·贝克尔(Kenneth L. Becker)的《内分泌学与代谢原理与实践》(Principles and Practice of Endocrinology and metabolism)，咖啡因对骨骼代谢的影响究竟有多大仍是一个争论的来源。贝克尔指出，要证明咖啡因摄入量与骨折风险增加等骨骼问题之间的紧密联系是困难的，因为很难确定真正的咖啡因摄入量水平，还因为存在其他风险因素，如可乐饮料中的磷摄入量和酒精摄入量。生活方式因素，如吸烟和运动量，也有影响。