咖啡因對胎兒中樞神經系統的影響主要來自於其血管收縮作用及對神經系統的刺激。當孕婦攝取過量咖啡因時，咖啡因會通過胎盤進入胎兒體內，可能導致胎盤血流量減少，進而影響胎兒的營養和氧氣供應，阻礙胎兒正常成長，增加胎兒體重過輕的風險。

此外，咖啡因具有刺激中樞神經系統的特性，過量攝取會使中樞神經接收到過多刺激，導致心跳加速、精神及身體過度興奮等反應。對胎兒而言，這種刺激可能影響其神經系統的發育，增加神經系統異常的風險。雖然具體的中樞神經系統損害機制尚需更多研究，但已有證據顯示高劑量咖啡因與胎兒發育遲緩、畸胎及流產風險增加有關。

另外，哺乳期母親若攝取過多咖啡因，咖啡因會透過母乳傳遞給嬰兒，因嬰兒代謝咖啡因的能力較弱，可能導致嬰兒出現睡眠困難、過動及過度興奮等神經行為問題。

綜合來說，孕婦應控制咖啡因攝取量，避免過量，以減少對胎兒中樞神經系統及整體發育的潛在負面影響。