Het hoofdkenmerk van cafeïneonttrekking is een karakteristiek onttrekkingssyndroom dat direct na het plotseling staken (of het aanzienlijk verminderen) van een langdurig dagelijks cafeïnegebruik ontstaat (criterium B). Omdat mensen niet altijd op de hoogte zijn van de vele bronnen van cafeïne naast koffie, cola en energiedrankjes (zoals vrij verkrijgbare pijnstillers, antiverkoudheidsmiddelen, afslankproducten en chocolade), brengen ze het gebruik van die middelen niet altijd in verband met symptomen die door cafeïneonttrekking ontstaan. Het onttrekkingssyndroom van cafeïne heeft minstens drie van de volgende kenmerken (criterium B): hoofdpijn, duidelijke vermoeidheid of slaperigheid; dysfore stemming, verlaagde stemming of prikkelbaarheid; concentratieproblemen; en griepachtige symptomen (misselijkheid, braken of spierpijn/stijfheid). Het onttrekkingssyndroom veroorzaakt klinisch significante lijdensdruk of beperkingen in het sociale of beroepsmatige functioneren of het functioneren op andere belangrijke terreinen (criterium C). De symptomen mogen niet samenhangen met de effecten van een somatische aandoening en kunnen niet beter worden verklaard door een andere psychische stoornis (criterium D).
Hoofdpijn is het meest kenmerkende symptoom van cafeïneonttrekking. Dit kan een diffuse, geleidelijk ontstane, kloppende, zware hoofdpijn zijn, die bij beweging verergert. Als er geen sprake is van hoofdpijn kunnen echter ook andere symptomen van cafeïneonttrekking optreden. Cafeïne is wereldwijd het meest gebruikte psychoactieve middel en komt in heel veel soorten drank voor (bijvoorbeeld koffie, thee, frisdrank, energiedrankjes), en ook in levensmiddelen, energieproducten, medicijnen en voedingssupplementen. Aangezien de cafeïne-inname veelal is verweven met sociale gebruiken en de dagelijkse routine (koffiepauze, theetijd), zijn sommige cafeïnegebruikers zich er mogelijk niet van bewust dat zij lichamelijk van cafeïne afhankelijk zijn. De symptomen van een cafeïneonttrekking kunnen daardoor onverwacht zijn en ten onrechte worden aangezien voor iets anders (griep of migraine). Verder kunnen symptomen van cafeïneonttrekking optreden wanneer mensen nuchter moeten blijven voor een medische procedure of wanneer de gewoonlijke cafeïnedosis wordt overgeslagen door een verandering in de routine (bijvoorbeeld door een reis of in het weekend).
Naarmate iemand dagelijks meer cafeïne nuttigt, wordt de kans dat een onttrekkingssyndroom van cafeïne optreedt groter en zijn de symptomen ernstiger. Er zijn per episode echter grote verschillen in de incidentie, de ernst en het tijdsverloop van de onttrekkingssymptomen, zowel tussen mensen onderling als bij dezelfde persoon. De onttrekkingssymptomen kunnen optreden na het plotseling staken van een langdurige, relatief lage dagelijkse dosering van cafeïne (bijvoorbeeld 100 mg).
