Hlavní účinnou látkou termogenních spalovačů tuku je kofein. Kofein stimuluje termogenezi (produkci tepla).
Živiny, které se dostanou do těla, se rozloží a okamžitě využijí nebo uloží. Produkce energie z rozkladu není nikdy úplná, veškerá energie "uniká" ven, což zvyšuje naši vnitřní teplotu - tato produkce tepla se nazývá termogeneze. Tento proces je velmi účinný při odbourávání tuků, protože umožňuje využít pouze část energetického obsahu potravy, která se dostane do těla.
Tento proces je stimulován termogenními spalovači tuků, které umožňují tělu ukládat méně energie z potravy a více zvyšovat vnitřní teplotu. Toto teplo se zase musí odvádět pocením, takže termogenní spalovače tuků nás také nutí více se potit.
Takové termogenní spalovače tuku mohou mít stimulační účinek, například kofein (extrakt ze zeleného čaje a kávových zrn) a efedrin. Stimulanty působí na receptory adrenalinu, zvyšují krevní tlak (jako stimulant), abyste byli bdělí a vzhůru - mohou zvýšit výkonnost při cvičení. Nedoporučují se však lidem s těžkou obezitou nebo kardiovaskulárním onemocněním.