咖啡烘焙時會面臨各種各樣的難題，只有熟悉咖啡的烘焙原理，不斷積累經驗，再加上隨機應變，咖啡師才能掌握精湛的技藝。
做好烘焙，每一個生產環節都不可忽視，選料要講究、稱料需精確、操作得用心。烘焙是門學問。要了解烘焙之原理，必先了解熱傳導、對流和輻射三個方式。
傳導是指當熱由熱源傳導過去，導致周遭的分子振動，並放出熱能，由高溫處漸漸移往低溫處。不鏽鋼的傳導則有加熱不均勻的現象，容易導致鍋中某些地方較冷、某些地方較熱的情況。
對流是指當物質被加熱時，流體物質或氣體因受熱作用體積膨脹、密度減小而上升，其位置由周圍較冷、密度較大的流體交換補充，之後再受熱上升，周圍物質又補充進來。如此循環不停的加熱運動即爲對流。
輻射則不需要任何的媒介，熱量可直接輻射至物體將其加熱。最常用於食品的輻射方式是使用電介質、微波或紅外線。而在烘焙的具體操作上往往視當時環境條件，用兩種或三種方式同時進行烘焙。
咖啡烘焙階段常碰到的問題有以下幾點：
一、烘焙室預熱溫度不足，咖啡豆隨即入爐，使得烤焙時間延長。因此，烘焙損耗大，咖啡豆顏色淺，這是因爲熱量不足，表皮無法充分焦化，以致缺乏色澤，且內部組織粗糙。
二、烘焙室爐溫度太高，烘焙咖啡時表面過早形成硬皮，使得內部組織膨脹受到壓制，並且因其表面著色較快，使操作者誤認爲產品已烤好而提前結束烘焙。這種豆子的內部較黏而密實，達不到應有的膨脹，也沒有正常的香味。
三、預熱後空擋太長。空燒過久的內部爐膛聚集太多熱量，咖啡豆一入爐，所有的熱源會在烘烤過程的最初階段集中於豆子表面，形成太強的上火，隨即熱度消失快速降溫，不穩定的爐內溫度造成咖啡豆內外受熱不均。
四、烤焙時間太過或不及。烘焙溫度的高低、時間之長短要隨豆子的多寡調整。數量少的烘焙室空間較多，金屬傳導熱輻射的熱能大，所以溫度要較低些；而數量較多時，溫度可以高些。烘焙時間的長短也需靈活調整。大凡豆子入爐受熱不外乎由外表及周圍吸收熱能傳送至豆子的中心，所以可由豆子外表的變化來觀察其烘焙情況。
五、未養成良好的紀錄習慣，憑感覺烘焙，導致穩定度不足，不能形成自己充足的烘焙曲線數據庫，作爲日後烘焙時的參考依據。
另外，烘焙機種類及性能的不同也會造成烘焙時間及溫度的差異。從以往的直火式或是瓦斯式上下火方式到現在普遍使用的電熱式，能源的對流設計被不斷改進。同時，加裝風扇增進熱能對流穩定，使烘焙豆子的顏色更均勻，也能節省電力及烘焙時間。
先進的工具設備讓烘焙環節變得更容易操作，而操作者積累烘焙經驗也同等重要。
總之，咖啡烘焙時會面臨各種各樣的難題，只有熟悉咖啡的烘焙原理，不斷積累經驗，再加上隨機應變，咖啡師才能掌握精湛的技藝。
咖啡的烘焙
透過火的燃燒，釋放出咖啡的香味，將每一顆豆子內含的性格─酸味、甜味、苦味淋漓盡致的釋放出來，從淡而無味的生豆，到杯中餘味無窮的香醇─烘焙，是每一棵咖啡豆漫長的旅行中，勾劃性格、孕育香味最重要的一站。
無論在專業烘焙機、自家爐火上或烤箱裏，咖啡豆在這場長約12-16分鐘、溫度最高達攝氏240度，在這場與火熱切對話的過程中，卻必需歷經多次化學變化，發出二次爆米花似的清脆響聲，並喪失10%——20%重量的水份。
烘焙的過程，像爆米花一樣充滿香味和愉悅的蹦跳聲。從生豆、淺、中焙到深焙，水份一次次釋放，重量減輕，體積卻慢慢膨脹鼓起，咖啡豆的顏色加深，芬芳的油脂逐漸釋放出來，質地也變得爽脆。生豆─每個咖啡櫻桃中，包含著兩棵生豆，這時香味仍深蘊其中，等待發掘。在生豆中，蘊含大量的氯酸，隨著烘焙的過程，氯酸會逐漸消失，釋放出令人熟悉而愉悅的水果酸─如醋酸、檸檬酸、和葡萄酒中所含的蘋果酸。烘焙得恰到好處，能將這些美好的酸味適度呈現出來，反之，如果烘焙太過，則會將它們完全掩蓋。 烘焙5-7分鐘時，豆子開始釋放水份，由淡綠轉變成橘黃色，散發出奶油烤蔬菜般的獨特芳香。
淺焙─當豆子發出第一聲輕響，體積同時膨脹，顏色轉變爲可口的肉桂色，所以又稱爲 CINNAMON RAOST 或 HALF-CITY ROAST。酸性主導了淺焙豆子的風味，質感和口感都尚未充份發揮，因此一般都做爲罐裝咖啡使用，無法滿足真正的咖啡行家。
中焙，咖啡豆呈現優雅的褐色。紐約人喜歡在早餐時分，用中焙咖啡豆，加上香濃的牛奶和糖，揭開每一天的序幕，因此，這種烘焙法又叫 BREAKFAST ROAST 或 CITY ROAST。中焙能保存咖啡豆的原味，又可以適度釋放芳香，因此藍山、哥倫比亞、巴西…等單品咖啡，多選擇這種烘焙方法。 烘的更深時，油脂開始浮出表面，豆子被烈火紋烙燙燒出油亮的深褐色，稱爲 FULL-CITY ROAST，有人認爲，這時咖啡的酸、甜、苦味達到最完美的平衡點，咖啡豆的性格也被線條分明的刻劃出來。
深焙─咖啡豆的顏色愈深，風味也更甘甜香醇，這時油脂已化爲焦糖時，苦盡回甘，餘味無窮，最適合醞釀強勁的 ESPRESSO 咖啡，所以又稱爲義式烘焙法。 適度的烘焙，賦予咖啡豆生命，化爲入口時耐人尋味的酸、甜、苦、澀。不過，對咖啡因敏感的人，不妨儘可能選擇深焙的豆子，因爲在烘焙的過程中，咖啡因會慢慢逸失，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會因爲不同的咖啡而有所不同，主要喝法因人而異。
烘焙度參考對照表：
