萃取咖啡时，将磨好的咖啡粉放入滤杯中再精心注水。第一次注水要少量，且静置至浸透咖啡粉，然後再分为3～4次注水（也有一次性注水完毕）。为什麽要分这些步骤呢？这是因为
萃取咖啡时利用了溶解和扩散的原理。
萃取咖啡时，如果仔细观察滤杯就可以看出咖啡的变化过程，这对
萃取咖啡起着参考作用。但是滤杯里夹着滤纸不能直接看到里面的变化，所以准备一套与滤杯相似的透明的器具。那麽萃取时，溶解和扩散是如何进行的呢？
手冲咖啡的核心原理是溶解和扩散在烘焙过程中，咖啡细胞内部发生化学反应，生成散发出咖啡香气和味道的多种成分。作为这些化学反应的副产物，咖啡内部慢慢形成的气体，使细胞开始膨胀。这些气体和水分通过细胞内部非常小的细孔往外排出。这些不计其数的细孔中含有烘焙过程中形成的主导咖啡味道的成分。要想溶解这些成分，首先要粉碎咖啡豆，而且尽可能地把咖啡豆细胞组织内部的细孔多裸露到表面。然後慢慢注水，就能溶化出咖啡的成分，这就是溶解。
为了顺利进行溶解，我们可以考虑把咖啡粉磨到最细，使细胞内的所有成分得到溶解。但是磨得太细就容易堵住滤纸，所以实际萃取时咖啡粉只磨成芝麻粒大小。这样有一些含有咖啡成分的细胞被裸露到表面，也有一些细胞未露出表面。还有一些含有咖啡成分的细胞通过粉碎也不能破碎，这种细胞无法通过溶解来萃取，这时只能通过扩散才形成萃取。
咖啡装入滤杯里，先少量注水至咖啡浸透，咖啡就开始膨胀。这是因为热水顺着烘焙过程中形成的咖啡细胞之间的毛细管，浸入到咖啡细胞内的同时，把细胞内的气体往外推挤出来，使得咖啡膨胀。
进入到咖啡细胞内的水，开始溶解咖啡成分从而形成了浓厚的咖啡溶液。静置一会儿再次往滤杯内注水，这时咖啡细胞内形成的溶液和新注入的水之间产生浓度之差，浓浓的咖啡溶液就开始往新注入的水中推送咖啡成分，这种过程就是扩散。
就这样，为了更顺利地进行溶解，以及充分形成以浓度之差引起的扩散，正式萃取之前往咖啡细胞内第一次注水之後静置30～40秒的过程叫作事前萃取（也叫闷蒸）。在这个过程中，咖啡已充分形成萃取准备。
秘诀在於咖啡和水均匀接触将烘焙好的咖啡豆拿到显微镜下观看会发现有很多的小孔，就因为这样的多孔结构，注水时咖啡粉会浮在水面。
仔细观察浮在水面的咖啡粉，可以看出被分成了两层。底层因为咖啡粉充分与水接触，从而形成了咖啡成分活跃地溶解和扩散，但是上层与咖啡中排出来的气体混合在一起，因此咖啡无法充分地与水接触。因此即使放入足够的咖啡粉，有一部分的咖啡成分不能完全地溶解出来。
为使充分形成溶解和扩散，咖啡里注水後，有时也用勺子在滤杯里搅拌。通过勺子搅拌，被分层的部分再次混合，这样咖啡和水就可以充分地接触。如果注水时精心一点儿，可以不用勺子搅拌，咖啡粉也能充分地与水接触。
经常会听到有人说注水时为避免咖啡层的塌陷，都要小心仔细地控制水流进行注水。但是像图片里看到的那样，水面上漂浮的咖啡粉上即使用再细的水流注入，落下的水流还是给表面咖啡层带起冲击力，使得咖啡随着水流下沉到底层後又再次浮到水面上。就因为这种现象，咖啡与水能够充分均匀地接触。
注水本身就是为了让水和咖啡充分搅匀，所以只要能够让水和咖啡充分地搅匀，不管注水方法如何，对咖啡的味道也没有多大的影响。
