过去，人们在享用咖啡时并不怎么关注咖啡内含有哪些复杂的化学成分。人们感兴趣的主要是咖啡能提神而不是经常喝咖啡对健康的影响。咖啡所含的营养物质超过许多重要的食品。咖啡含有蛋白质（11﹪）和氨基酸（小于1﹪），脂质（10﹪--20﹪）。如甘油三酯和游离脂肪酸，还有糖（35﹪-55﹪）和多糖。咖啡含有大量矿物质（3﹪-5﹪），如钾（K）铁（Fe）、锌（Zn），还含有大约0.5﹪的烟酸（预防糙皮病，又称为维生素PP或维生素B3），此外咖啡中的抗氧化剂----绿原酸的含量有7﹪-9﹪，大大超过咖啡因的含量。咖啡在经过200℃左右高温的烘焙后，蛋白质、氨基酸、糖和脂质发生分解，衍生出约1000种挥发性化学物。部分绿原酸转变成内脂。对咖啡豆里大多数挥发性物质的化学反应目前尚不清楚。咖啡因是咖啡里的重要成分，它不会被破坏，而其他物质容易在加工过程中被破坏掉。咖啡饮料含有上百种挥发性物质，这些可溶性化合物如咖啡因、绿原酸、烟酸、矿物质、咖啡豆醇等可溶于水形成芳香味。