Des études pharmacologiques et des essais cliniques ont montré que le maté possède, en plus d'une action tonique, stimulante et diurétique, des effets antioxydants.
Les propriétés stimulantes pour lesquelles les feuilles de maté sont utilisées sont liées à leur teneur en bases xanthiques et plus particulièrement en caféine (matéine).
D'un point de vue pharmacologique, la matéine va agir principalement au niveau du système nerveux central, plus précisément en stimulant l'état d'éveil, facilitant la concentration et en diminuant la sensation de fatigue.