Il mate contiene xantine, che sono alcaloidi della stessa famiglia della caffeina, teofillina e teobromina, noti stimolanti presenti anche nel caffè e nel cioccolato. Il mate contiene anche elementi come potassio, magnesio e manganese. Il contenuto di caffeina varia tra lo 0,3% e l'1,7% del peso secco (confronta questo con il 2,5-4,5% delle foglie di tè e l'1,5% del caffè macinato).
I prodotti a base di mate sono talvolta commercializzati come alternative "senza caffeina" al caffè e al tè, e si dice che abbiano meno effetti negativi. Questo si basa spesso sull'affermazione che la principale xantina attiva nel mate è la "mateina". Si dice erroneamente che questa sia uno stereoisomero della caffeina (non è chimicamente possibile che la caffeina abbia uno stereoisomero). "Mateine" è un sinonimo ufficiale di caffeina nei database chimici. Quindi la mateina è caffeina.
I ricercatori della Florida International University di Miami hanno scoperto che la yerba mate contiene caffeina, ma alcune persone sembrano tollerare una bevanda di mate meglio del caffè o del tè. Questo perché, caffeina a parte, il mate contiene sostanze chimiche diverse dal tè o dal caffè.
Dai rapporti di esperienza personale con il mate, i suoi effetti fisiologici sono simili a (ma distinti da) caffè, tè o bevande di guaranà. Gli utenti riportano uno stato mentale di veglia, concentrazione e allerta che ricorda la maggior parte degli stimolanti. Tuttavia, spesso sottolineano la mancanza di effetti negativi del mate, tipicamente creati da altri composti simili, come ansia, diarrea, "nervosismo" e palpitazioni cardiache. (L'effetto lassativo del caffè deriva da una sostanza che circonda il chicco grezzo, non dalla caffeina stessa).
Gli studi sul mate, anche se limitati, hanno dimostrato che il cocktail di xantine del mate è diverso da altre piante contenenti caffeina, nei suoi effetti sul tessuto muscolare, rispetto a quelli sul sistema nervoso centrale. È stato dimostrato che il mate ha un effetto rilassante sul tessuto muscolare liscio e un effetto stimolante sul tessuto miocardico (cuore).
Gli effetti negativi del mate sono aneddoticamente affermati in misura minore rispetto a quelli del caffè, anche se non viene offerta alcuna spiegazione per questo, se non il suo potenziale effetto placebo. Molti utenti riferiscono che bere yerba mate non impedisce loro di addormentarsi, come spesso accade con alcune bevande stimolanti più comuni. Aumenta la loro energia e la capacità di rimanere svegli a volontà. Tuttavia, la quantità netta di caffeina in una preparazione di yerba mate è tipicamente abbastanza alta, in gran parte perché il ripetuto riempimento del mate con acqua calda è in grado di estrarre le xantine altamente solubili in modo estremamente efficace. È per questa ragione che un mate può essere condiviso da più persone e produrre l'effetto stimolante desiderato in tutte.
Studi in vivo e in vitro dimostrano che la yerba mate ha una significativa attività antitumorale. I ricercatori dell'Università dell'Illinois (2005) hanno scoperto che la yerba mate è "ricca di costituenti fenolici" e "inibisce la proliferazione delle cellule del cancro orale".
D'altra parte, uno studio dell'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro ha mostrato una correlazione limitata tra il cancro orale e il consumo di mate caldo (non sono stati raccolti dati sui bevitori di mate freddo). Data l'influenza della temperatura dell'acqua, così come la mancanza di un aggiustamento completo per l'età, il consumo di alcol e il fumo, lo studio conclude che il mate "non è classificabile come cancerogeno per l'uomo".
Una domanda di brevetto dell'11 agosto 2005 negli Stati Uniti (documenti #20050176777, #20030185908, e #20020054926) cita l'estratto di yerba mate come un inibitore dell'attività MAO; l'inibizione massima osservata in vitro era del 40-50%. Un inibitore della monoammina ossidasi è un tipo di antidepressivo, quindi ci sono alcuni dati che suggeriscono che la yerba mate ha un effetto calmante in questo senso.
Inoltre, è stato notato dal U.S. Army Center for Health Promotion and Preventive Medicine che la yerba mate può causare pressione alta se usata insieme ad altri inibitori MAO (come Nardil e Parnate).
