可可碱（theobromine），学名3,7-二甲基黄嘌呤（3,7-dimethylxanthine），具有利尿、心肌兴奋、血管舒张、平滑肌松弛等作用；其在食品加工中用作苦味剂，同时也广泛应用于生化研究、药物合成等。

目前生产可可碱的方法主要有两种，一种是从可可豆或可可豆壳中抽提而得。另一种是以一甲基脲和氰乙酸为起始原料，经缩合反应、环合反应、亚硝化反应、还原反应、酰化反应、闭环反应、甲基化反应、两次重结晶而获得可可碱产品。

白色针状结晶或结晶性粉末，味苦。巧克力的主要苦味成分。熔点357℃，在290～295℃时升华。水中的溶解度约0.05%，在热水中约0.66%，在95%的乙醇中约0.045%，溶于碱溶液和浓酸中。甲基化后即为咖啡因。有兴奋和利尿作用。可可碱具有利尿、心肌兴奋、血管舒张、平滑肌松弛等作用。在食品中加工中用作苦味剂。生化研究，药物合成中间体。用作利尿药磷酸二酯酶抑制剂；弱腺苷受体拮抗剂，平滑肌松弛剂。医药上可可碱具有利尿、心肌兴奋、血管舒张、平滑肌松弛等作用。以甲基脲和氰乙酸乙酯为起始原料，经缩合、亚硝化、还原、甲酰化、甲基化环合反应得粗品，重结晶而得。可可碱从可可豆或可可豆壳中抽提而得。壳中含量为0.7-1.2%，整粒可可豆中含1.5-3.0%。合成法由4-氨基-5-甲酰胺基脲嗪与甲酰胺环合，再经甲基化制得。将甲酰胺搅拌加热至170℃，加入4-氨基-5-甲酰胺基脲嗪，升温至180-185℃，反应半小时后降温至60℃，离心甩干，加水洗涤，得黄嘌呤。将其溶解于氢氧化钠溶液，升温至95℃，加活性炭，搅拌半小时后静置半小时，过滤。将滤液滴加到硫酸二甲酯中，控制pH8.2-8.5，35-38℃反应，加毕，搅拌15min，降温至28℃，调pH至9，静置4h，甩干、水洗，得可可碱。