烘焙约可分为以下3个阶段：
1、烘干
在烘焙的初期，生豆开始吸热，内部的水分逐渐蒸发。这时，颜色渐渐由绿转为黄色或浅褐色，并且银膜开始脱落，可闻到淡淡的草香味道。这个阶段的主要作用是除去水分，约占烘焙时间的一半，由于水是很好的传热导体，有助于烘熟咖啡豆的内部物质。
所以，虽然目的在于去除水分，但烘焙师却会善用水的温度，并妥善控制，使其不会蒸发得太快；通常，最好控制在10分钟时水分到达沸点，转为蒸汽。这时内部物质充分烘熟，水也开始蒸发，冲出咖啡豆的外部。
2、高温分解
烘焙到了160摄氏度左右，豆内的水分会蒸发为气体，开始冲出咖啡豆的外部。这时，生豆的内部由吸热转为放热，出现第一次爆裂声。在爆裂声之后，又会转为吸热，这时咖啡豆内部的压力极高，可达25个大气压力。
高温与压力开始解构原有的组织，形成新的化合物，造就咖啡的口感与味道；到了190摄氏度左右，吸热与放热的转换再度发生。当然，高温裂解作用仍持续发生，咖啡豆由褐色转成深褐色，渐渐进入重烘焙的阶段。
3、冷却
咖啡在烘焙之后，一定要立即冷却，迅速停止高温裂解作用，将风味锁住。否则，豆内的高温如果仍在继续发生作用，将会烧掉芳香的物质。冷却的方法有两种：一为气冷式；一为水冷式。
气冷式需要大量的冷空气，在3－5分钟之内迅速为咖啡豆降温。在专业烘焙的领域里，大型的烘焙机都附有一个托盘，托盘里还有一个可旋转的推动臂；在烘焙完成时，豆子自动送入托盘，此时托盘底部的风扇立刻启动，吹送冷风，并由推动臂翻搅咖啡豆，进行冷却。
水冷式速度虽慢，但干净而不污染，较能保留咖啡的香醇，为精选咖啡业者所采用。水冷式的做法是在咖啡豆的表面喷上一层水雾，让温度迅速下降。由于喷水量的多寡很重要，需要精密的计算与控制，而且会增加烘焙豆的重量，一般用于大型的商业烘焙。
当然，还有衍生出来的职业烘培师，他们可以说是咖啡蜕变的最大推手。
