咖啡的結構是一個很發達的矩陣，這提高了質量的一致性，並可以在烘焙的過程中有助於熱量的均勻傳播。纖維素在咖啡中的存在形式爲嵌入在木質纖維素中(一種無定形矩陣，包含半纖維素和含纖維素的木質素)，這些物質組成了矩陣單元壁(細胞壁)。半纖維素酶(hemicellusloses)是由分岔糖及糖醛酸組成的多糖。木質素是特別值得注意的,因爲它是一個高度聚合的芳香物質。

當分佈溫度超過446華氏度(230攝氏度)，且豆子表面溫度超過536華氏度時(280攝氏度)，細胞壁發生了嚴重的損壞。(發生這一變化)實際的溫度會因其它要素的不同而改變。與深度烘焙有關的第二爆，就是這個矩陣的破裂，可能同時伴隨着木質素和其他芳香烴的揮發。在受控制的焙燒條件下，豆子的環境溫度絕不應超過536華氏度(280攝氏度)。一個稍寬些的安全界線應該將最高環境溫度限制爲520華氏度(271.1攝氏度)。這些溫度限制可以儘量減少對細胞矩陣的破壞，並能提高杯中表現的複雜性，提高焙燒產量以及產品貨架生命週期 。

豆溫>100℃ 生豆顏色由綠轉黃，水分開時散失進行脫水反應，產生類似烤麪包的氣味； 豆溫>120~130 ℃ 生豆顏色轉變爲淺褐色； 豆溫約150 ℃ 產生炒類似大麥的氣味； 豆溫約180 ℃ 開始產生青煙，第一爆開始發生化學熱裂解反應，釋放出大量CO2，發生爆裂聲響，顏色轉爲褐色，豆子的體積增大； 豆溫約210 ℃ 第一爆結束，顏色繼續變深； 豆溫約220 ℃~230 ℃ 第二爆結束，顏色繼續變深，呈黑褐色，咖啡豆表面出油； 豆溫約240 ℃~ 270 ℃ 雖著溫度上升，豆子顏色越深，釋放更多氣體，體積持續膨脹，咖啡豆表面出油，咖啡的香氣充分的反應變化完成； 豆溫約270 ℃ 停止釋放煙氣，顏色專爲黑色，外表轉爲暗沉，體積不再變大； 豆溫約300 ℃ 豆子已成黑色，膨鬆易碎，香氣完全消失，變成炭化的狀態； 一般實際的烘焙溫度範圍是185~240 ℃。除了溫度影響咖啡風味之外，烘焙的方式與設備也有影響。