咖啡烘焙时会面临各种各样的难题，只有熟悉咖啡的烘焙原理，不断积累经验，再加上随机应变，咖啡师才能掌握精湛的技艺。
做好烘焙，每一个生产环节都不可忽视，选料要讲究、称料需精确、操作得用心。烘焙是门学问。要了解烘焙之原理，必先了解热传导、对流和辐射三个方式。
传导是指当热由热源传导过去，导致周遭的分子振动，并放出热能，由高温处渐渐移往低温处。不锈钢的传导则有加热不均匀的现象，容易导致锅中某些地方较冷、某些地方较热的情况。
对流是指当物质被加热时，流体物质或气体因受热作用体积膨胀、密度减小而上升，其位置由周围较冷、密度较大的流体交换补充，之后再受热上升，周围物质又补充进来。如此循环不停的加热运动即为对流。
辐射则不需要任何的媒介，热量可直接辐射至物体将其加热。最常用于食品的辐射方式是使用电介质、微波或红外线。而在烘焙的具体操作上往往视当时环境条件，用两种或三种方式同时进行烘焙。
咖啡烘焙阶段常碰到的问题有以下几点：
一、烘焙室预热温度不足，咖啡豆随即入炉，使得烤焙时间延长。因此，烘焙损耗大，咖啡豆颜色浅，这是因为热量不足，表皮无法充分焦化，以致缺乏色泽，且内部组织粗糙。
二、烘焙室炉温度太高，烘焙咖啡时表面过早形成硬皮，使得内部组织膨胀受到压制，并且因其表面著色较快，使操作者误认为产品已烤好而提前结束烘焙。这种豆子的内部较黏而密实，达不到应有的膨胀，也没有正常的香味。
三、预热后空挡太长。空烧过久的内部炉膛聚集太多热量，咖啡豆一入炉，所有的热源会在烘烤过程的最初阶段集中于豆子表面，形成太强的上火，随即热度消失快速降温，不稳定的炉内温度造成咖啡豆内外受热不均。
四、烤焙时间太过或不及。烘焙温度的高低、时间之长短要随豆子的多寡调整。数量少的烘焙室空间较多，金属传导热辐射的热能大，所以温度要较低些；而数量较多时，温度可以高些。烘焙时间的长短也需灵活调整。大凡豆子入炉受热不外乎由外表及周围吸收热能传送至豆子的中心，所以可由豆子外表的变化来观察其烘焙情况。
五、未养成良好的纪录习惯，凭感觉烘焙，导致稳定度不足，不能形成自己充足的烘焙曲线数据库，作为日后烘焙时的参考依据。
另外，烘焙机种类及性能的不同也会造成烘焙时间及温度的差异。从以往的直火式或是瓦斯式上下火方式到现在普遍使用的电热式，能源的对流设计被不断改进。同时，加装风扇增进热能对流稳定，使烘焙豆子的颜色更均匀，也能节省电力及烘焙时间。
先进的工具设备让烘焙环节变得更容易操作，而操作者积累烘焙经验也同等重要。
总之，咖啡烘焙时会面临各种各样的难题，只有熟悉咖啡的烘焙原理，不断积累经验，再加上随机应变，咖啡师才能掌握精湛的技艺。
咖啡的烘焙
透过火的燃烧，释放出咖啡的香味，将每一颗豆子内含的性格─酸味、甜味、苦味淋漓尽致的释放出来，从淡而无味的生豆，到杯中余味无穷的香醇─烘焙，是每一棵咖啡豆漫长的旅行中，勾划性格、孕育香味最重要的一站。
无论在专业烘焙机、自家炉火上或烤箱里，咖啡豆在这场长约12-16分钟、温度最高达摄氏240度，在这场与火热切对话的过程中，却必需历经多次化学变化，发出二次爆米花似的清脆响声，并丧失10%——20%重量的水份。
烘焙的过程，像爆米花一样充满香味和愉悦的蹦跳声。从生豆、浅、中焙到深焙，水份一次次释放，重量减轻，体积却慢慢膨胀鼓起，咖啡豆的颜色加深，芬芳的油脂逐渐释放出来，质地也变得爽脆。生豆─每个咖啡樱桃中，包含著两棵生豆，这时香味仍深蕴其中，等待发掘。在生豆中，蕴含大量的氯酸，随著烘焙的过程，氯酸会逐渐消失，释放出令人熟悉而愉悦的水果酸─如醋酸、柠檬酸、和葡萄酒中所含的苹果酸。烘焙得恰到好处，能将这些美好的酸味适度呈现出来，反之，如果烘焙太过，则会将它们完全掩盖。 烘焙5-7分钟时，豆子开始释放水份，由淡绿转变成橘黄色，散发出奶油烤蔬菜般的独特芳香。
浅焙─当豆子发出第一声轻响，体积同时膨胀，颜色转变为可口的肉桂色，所以又称为 CINNAMON RAOST 或 HALF-CITY ROAST。酸性主导了浅焙豆子的风味，质感和口感都尚未充份发挥，因此一般都做为罐装咖啡使用，无法满足真正的咖啡行家。
中焙，咖啡豆呈现优雅的褐色。纽约人喜欢在早餐时分，用中焙咖啡豆，加上香浓的牛奶和糖，揭开每一天的序幕，因此，这种烘焙法又叫 BREAKFAST ROAST 或 CITY ROAST。中焙能保存咖啡豆的原味，又可以适度释放芳香，因此蓝山、哥伦比亚、巴西…等单品咖啡，多选择这种烘焙方法。 烘的更深时，油脂开始浮出表面，豆子被烈火纹烙烫烧出油亮的深褐色，称为 FULL-CITY ROAST，有人认为，这时咖啡的酸、甜、苦味达到最完美的平衡点，咖啡豆的性格也被线条分明的刻划出来。
深焙─咖啡豆的颜色愈深，风味也更甘甜香醇，这时油脂已化为焦糖时，苦尽回甘，余味无穷，最适合酝酿强劲的 ESPRESSO 咖啡，所以又称为义式烘焙法。 适度的烘焙，赋予咖啡豆生命，化为入口时耐人寻味的酸、甜、苦、涩。不过，对咖啡因敏感的人，不妨尽可能选择深焙的豆子，因为在烘焙的过程中，咖啡因会慢慢逸失，所以愈深焙的豆子，咖啡因含量愈低。
注：烘焙度的酸苦味道仍会因为不同的咖啡而有所不同，主要喝法因人而异。
烘焙度参考对照表：
