咖啡豆的化學成分相當復雜，其中又以碳水化合物所占的成分最多?？Х榷怪泻卸喾N碳水化合物，共占生咖啡豆總重量的60%，另外還有一些蛋白質、油脂、丹寧酸、咖啡因、礦物質及其它的微量成分；而品種、產地及收獲季節，都會影響到這些成分的組成。生咖啡豆的各種成份，在烘焙過程中會起化學反應，并形成各種咖啡豆獨有的風味與色澤。
1.碳水化合物
生咖啡豆含有1%的還原醣、7%的蔗糧、2%的果膠，淀粉及其它多醣類約占15%，其余為約占35%的纖維素。生咖啡豆在烘焙過程中，大部分蔗糖會轉變為焦糧，并與部分炭化后的纖維素相互結合，形成咖啡的色調和風味。喝不加糖及奶的“黑咖啡”，除了可感受到咖啡因為苦味，以及丹寧酸的酸、澀味外，還可感受到淡淡的甜，這便是咖啡豆中所含的糖份溶解在咖啡內所造成。
2.丹寧酸
經提煉后丹寧酸會變成淡黃色的粉末，很容易融入水，經煮沸它會分解而產生焦梧酸，使咖啡味道變差，而如果沖泡好又放上好幾個小時咖啡顏色會變得比剛泡好時濃，而且也較不夠味，所以才會有“沖泡好最好盡快喝完”的說法。一般都覺得一杯咖啡的使用期限是10分鐘。如果你有心，你可以試一下，每一分鐘，同一杯咖啡的味道是否一致，而10分鐘后，咖啡與剛沖煮出來時的味道會差多少。
3.蛋白質
生豆的蛋白質含量約為13%，在烘焙時，它們中的胺基酸會有不同的變動。部分會與糖類反應，形成烘焙產品特有的色澤與氣味。雖然咖啡豆中含有豐富的蛋白質，但在沖煮過程中，蛋白質不會溶解出來，所以咖啡喝得再多，攝取的成分仍然有限，倒是咖啡渣的蛋白質含量很高，值得再利用。
4.礦物質
含量約為4%左右，主要為鉀、磷、鈣、鎂、硫等物質。由于所占的比例很小，對于咖啡的品質風味的影響不大，綜合起來只會為咖啡帶來少許的澀味。
5.糖分
在不加糖的情況下，除了會感受到咖啡因的苦味、丹寧酸的酸味，還會感受到甜味，便是咖啡本身所含的糖分所造成的。烘焙后糖分大部分會轉為焦糖，為咖啡帶來獨特的褐色。
6.咖啡因
咖啡豆品種的不同，咖啡因的含量也不盡相同。一般而言，咖啡豆中約含1~2的咖啡因。一杯咖啡（約10克的咖啡豆量）含有100~200毫克的咖啡因?？Х纫蛴捎谒奶厥庑?，是咖啡所有成份中最受人注意的一種成分，其性質與可可亞的可可堿、茶葉內的茶堿相同。在烘焙過程中，咖啡因的成份，基本上不受到影響，咖啡因帶苦味，是咖啡中苦味的主要來源，對人體有刺激性，令一些愛好者是既愛又怕，便市面上有了低咖啡因的產品出現，以滿足不同咖啡族的需要。
7.揮發性成分
咖啡的氣味與香氣主要是在烘烤中產生，咖啡生豆是聞不出什么味道的。
有人說，咖啡初煮片刻，滿室香氣浮動，等于已經喝了一半的咖啡?？Х认銡馐瞧湮说闹匾匦?，你可以不喝咖啡，但一定無法抗拒它的香氣誘惑。而揮發性成分正是為咖啡帶來香氣的基本要素。目前已知的咖啡香混合物中含有300種以上的化合物，但大多數化合物含量都很低。
8.油脂
生咖啡豆中約含有13%的油脂，在咖啡豆烘焙中，脂質的含量會相應減少，形成一部分咖啡的揮發性成分，與咖啡香氣有密切的關系。熟豆在貯存過程中，常常會因變質而產生不良氣味，影響咖啡豆的價值風味。此乃因豆子中的脂質在與空氣接觸時，會發生氧化、分解等化學反應，而產生一些具有不良氣味的化合物。所以咖啡豆在貯藏時，要避免與空氣接觸，以保持品質。但并不是抽真空就好，咖啡豆本身也會吐出一些氣體，在真空環境下，豆子仍然會跟某些氣體混合，影響口感，所以比較好的保存方式是放入具備單向排氣閥的專用咖啡袋中。
9.粗纖維
生豆的纖維質烘焙后會炭化，這種碳質和糖分的焦糖化互相結合，形成咖啡的色調，但化為粉末的纖維質會帶給咖啡風味上相當程度的影響。所以我們并不鼓勵購買粉狀咖啡豆，因為那樣無法嘗到咖啡的風味。
10.香味
香味是咖啡品質的生命，也最能表現咖啡生產過程和烘焙技術，生產地的氣候、標高、品種、精制處理、收成、儲藏、消費國的烘焙技術是否適當等，都是左右咖啡豆香味的條件?？Х鹊南阄督浬V法氣體分析結果，證明是由酸、醇、乙醛、酮、酯、硫黃化合物、苯酚、氮化合物等，近數百種揮發成分復合而成。因此香味的消失正意味著品質變差，香氣和品質的關系極為密切。
