테오브로민(Theobromine)은 식물에서 자연적으로 발생하는 알칼로이드로, 화학식은 C7H8N4O2이다. 주로 카카오 나무(식물 종 Theobroma cacao)에서 발견되며, 이 밖에도 차잎, 커피콩, 고카우트와 같은 다양한 식물에서도 소량 존재한다. 테오브로민은 카페인과 구조가 유사하며, 두 성분 모두 메틸잔틴 계열에 속한다.

테오브로민은 주로 신경계와 심혈관계에 작용하여 여러 가지 생리학적 효과를 가진다. 주요 작용으로는 중추신경계 자극, 혈관 확장, 이뇨 작용이 있다. 또한 테오브로민은 혈압을 낮추고 심박수를 증가시키는 데 도움을 줄 수 있다. 이러한 효능 때문에 전통적으로 기분 전환, 피로 회복, 및 소화 불량 해소에 활용되어 왔다.

안전성 측면에서, 일반적으로 사람에게는 안전하지만, 애완동물 특히 개와 고양이에게는 독성이 있을 수 있다. 이들 동물은 테오브로민을 효과적으로 대사하지 못해 중독 증세를 일으킬 수 있으며, 심한 경우 사망에 이를 수도 있다.

테오브로민은 여러 가지 건강 효능이 연구되고 있으며, 항산화 작용, 항염증 효과, 그리고 심혈관 건강 증진 등이 잠재적인 이점으로 제시되고 있다. 그러나 이러한 효과에 대한 연구는 아직 진행 중이며, 인체에 대한 장기적인 영향은 추가적인 연구가 필요하다.

테오브로민은 카카오 제품을 통해 일상적으로 소비되며, 다크 초콜릿은 테오브로민 함량이 높은 대표적인 식품이다.