喝过咖啡后会使人体大脑保持清醒状态，那么咖啡对大脑的这种影响会持续多长时间？

这个只能检测咖啡因在血液中的浓度。
这样的问题看似简单，其实真要计算非常复杂。首先，要确定咖啡的样本，比如咖啡品牌、配制咖啡的浓度、主要影响物质咖啡因的含量等；然后是人体样本，比如参加实验的人体重、人对咖啡因的吸收情况、人脑对咖啡因的耐受能力等（后两者都要根据实验数据作出人与咖啡的时间曲线）。没有这些基础数据，计算就无从谈起。就算实验检测取得基础数据，也只能是这个人的情况，或者这一类人的情况，套用到其他人群身上就未必适用。
就像喝酒，有的人能喝一斤多高度酒，有人喝二两低度酒就醉了。

咖啡中含咖啡因

药理学

咖啡因开始能使中枢神经系统兴奋，因此能够增加警觉度，使人警醒，有快速而清晰的思维，增加注意力和保持较好的身体状态。[20]最后进入脊髓并保持一个较高的剂量。在体内，关于咖啡因的化学反应十分复杂[20] ，大致的几种机理如下：

代谢

咖啡因在肝脏中被分解产生三个初级代谢产物副黄嘌呤（84%），可可碱（12%），and 茶碱（4%）咖啡因在摄取后45分钟内被胃和小肠完全吸收。吸收后它会分布于身体的所有器官之中，转化过程符合化学动力学一级反应。

咖啡因的半衰期，即身体转化所摄取咖啡因的一半所用的时间，在不同个体之间变化剧烈，主要和年龄，肝功能，怀孕与否，同时摄入的其他药物以及肝脏中与咖啡因代谢有关的酶的数量等有关。一个健康成人的咖啡因的半衰期大约是3-4个小时，在口服避孕药物的女性体内则延长至5-10个小时 ，在已怀孕的女性体内则大概为9-11个小时。当某些个体患有严重的肝脏疾病时，咖啡因会累积，半衰期延长至96个小时。婴儿或儿童的咖啡因的半衰期可能大于成年人，在一个新生婴儿的体内可能会长至30个小时。某些其它因素也会缩短咖啡因的半衰期，比如吸烟。

咖啡因的代谢在肝脏中发生，由细胞色素氧化酶P450（特别是1A2同工酶）酶系统氧化，形成三种不同的二甲基黄嘌呤，这三种二甲基黄嘌呤对身体有不同的作用。

没有确切的关系，和个人因素有关，好比喝酒，每个人的酒量不一样，消化的速度也不同。