1.茶碱类平喘药用于支气管哮喘：
茶碱主要使用口服缓控释剂型，用于慢性哮喘的维持治疗，以防止急性发作。茶碱扩张支气管作用不及β2受体激动药强，起效慢，一般情况下不宜采用。若急性哮喘病例在吸入β2受体激动药疗效不显著，可加静脉注射茶碱，以收到相加作用的疗效。但是二者联用时容易出现心率加快和心律失常，应慎用和适当减量。
2.茶碱类平喘药用于慢性阻塞性肺病:
对患者的气促症状有明显改善的疗效。这是由于茶碱具有支气管扩张、抗炎、增加纤毛清除功能、扩张肺动脉及降低肺动脉高压、增强膈肌收缩力、增强呼吸驱动、改善通气不足等作用的综合效应。
3.茶碱类平喘药用于中枢型睡眠呼吸暂停综合征：
由于脑部疾病或原发性呼吸中枢病变导致通气不足，茶碱对此有较好疗效，使通气功能增强，改善症状。