咖啡的结构是一个很发达的矩阵，这提高了质量的一致性，并可以在烘焙的过程中有助于热量的均匀传播。纤维素在咖啡中的存在形式为嵌入在木质纤维素中(一种无定形矩阵，包含半纤维素和含纤维素的木质素)，这些物质组成了矩阵单元壁(细胞壁)。半纤维素酶(hemicellusloses)是由分岔糖及糖醛酸组成的多糖。木质素是特别值得注意的,因为它是一个高度聚合的芳香物质。

当分布温度超过446华氏度(230摄氏度)，且豆子表面温度超过536华氏度时(280摄氏度)，细胞壁发生了严重的损坏。(发生这一变化)实际的温度会因其它要素的不同而改变。与深度烘焙有关的第二爆，就是这个矩阵的破裂，可能同时伴随着木质素和其他芳香烃的挥发。在受控制的焙烧条件下，豆子的环境温度绝不应超过536华氏度(280摄氏度)。一个稍宽些的安全界线应该将最高环境温度限制为520华氏度(271.1摄氏度)。这些温度限制可以尽量减少对细胞矩阵的破坏，并能提高杯中表现的复杂性，提高焙烧产量以及产品货架生命周期 。

豆温>100℃ 生豆颜色由绿转黄，水分开时散失进行脱水反应，产生类似烤面包的气味； 豆温>120~130 ℃ 生豆颜色转变为浅褐色； 豆温约150 ℃ 产生炒类似大麦的气味； 豆温约180 ℃ 开始产生青烟，第一爆开始发生化学热裂解反应，释放出大量CO2，发生爆裂声响，颜色转为褐色，豆子的体积增大； 豆温约210 ℃ 第一爆结束，颜色继续变深； 豆温约220 ℃~230 ℃ 第二爆结束，颜色继续变深，呈黑褐色，咖啡豆表面出油； 豆温约240 ℃~ 270 ℃ 虽著温度上升，豆子颜色越深，释放更多气体，体积持续膨胀，咖啡豆表面出油，咖啡的香气充分的反应变化完成； 豆温约270 ℃ 停止释放烟气，颜色专为黑色，外表转为暗沉，体积不再变大； 豆温约300 ℃ 豆子已成黑色，膨松易碎，香气完全消失，变成炭化的状态； 一般实际的烘焙温度范围是185~240 ℃。除了温度影响咖啡风味之外，烘焙的方式与设备也有影响。