Sammenhængen blev fundet i en undersøgelse af sundhedsdata fra 204.847 personer i Storbritannien, som ved starten af undersøgelsen var mellem 40 og 69 år gamle.
Dataene, der blev analyseret af forskere fra flere kinesiske institutioner, omfattede både kaffevaner og diagnoser af demenstilfælde over en gennemsnitlig periode på ni år.
"Højere indtag af koffeinholdig kaffe, særligt den usødede variant, var forbundet med en lavere risiko for Alzheimers sygdom og relaterede demenssygdomme samt Parkinsons sygdom," skriver forskerne i deres offentliggjorte artikel ifølge ScienceAlert.
"Ingen sådanne sammenhænge blev observeret for sukker- eller kunstigt sødet kaffe."
Forskerne inddelte deltagerne i fem grupper baseret på deres kaffeindtag: ingen kaffe, 0-1 kop per dag, 1-2 kopper per dag, 2-3 kopper per dag og mere end 3 kopper per dag.
Den sidste gruppe - de, der drak mere end tre kopper dagligt - havde den største statistiske signifikans. Overordnet set havde kaffedrikkere dog mindst 34 procent lavere risiko for at udvikle Alzheimers og relaterede sygdomme, 37 procent lavere risiko for Parkinsons og 47 procent lavere risiko for at dø af en neurodegenerativ sygdom sammenlignet med dem, der ikke drak kaffe.
Men for at opnå disse fordele skulle kaffen være usødet og koffeinholdig. Forskerne mener, at visse egenskaber i koffein kan beskytte hjernen mod demens, og at sukker eller kunstige sødestoffer muligvis hæmmer disse fordele. Dog er der behov for yderligere undersøgelser for at bekræfte dette.
"Flere mekanismer tyder på en potentiel forbindelse mellem usødet og koffeinholdig kaffe og neurodegenerative sygdomme," skriver forskerne.
Dataene er dog ikke omfattende nok til at bevise en direkte årsagssammenhæng. Det er uklart, om kaffedrikning forebygger demens, om tidlige stadier af demens ændrer folks kaffevaner, eller om en tredje ukendt faktor påvirker både kaffeindtag og demensrisiko.
Det er sandsynligt, at flere forskellige faktorer spiller ind, givet kompleksiteten af hjernen og neurodegenerative sygdomme.
Tidligere studier har også antydet sundhedsmæssige fordele ved kaffe, herunder en mulig evne til at forhindre demens i at forværres og tilføje ekstra leveår. Men disse fordele afhænger af, hvor meget kaffe vi drikker, og hvornår vi drikker den.
Forskerne anbefaler forsigtighed med at tilsætte sukker eller kunstige sødestoffer til kaffen, da det kan have skadelige virkninger.
"I stedet bør man fokusere på at drikke usødet og koffeinholdig kaffe," skriver de i undersøgelsen, der er blevet offentliggjort i American Journal of Clinical Nutrition.