Wie die meisten Naturprodukte enthält auch Kaffee eine Vielzahl von Inhaltsstoffen, deren Zusammensetzung sich zudem beträchtlich zwischen den einzelnen Coffea-Arten und ihrem Herkunftsgebiet unterscheiden kann. In diesem Kapitel wollen wir daher nur auf die bemerkenswertesten davon eingehen.

Grob betrachtet setzt sich die Kaffeebohne aus den folgenden Hauptbestandteilen zusammen:
Kohlenhydrate, Fettstoffe, Wasser, Säuren, Alkaloide, Mineralstoffe, Eiweißstoffe und Aromastoffe.

9 % scheinbares Eiweiß
24 % scheinbare Kohlenhydrate
13 % Fette und Lipoide
4,5 % Säuren
1,2 % Koffein
0,02 % Nikotinsäure
4 % Mineralstoffe
2,5 % Wasser
0,1 % flüchtige Aromastoffe
35 % unbekannte Substanzen


Kohlenhydrate
Der Kohlenhydratanteil in der Kaffeebohne liegt bei 30 bis 40 Prozent, meist handelt es sich um wasserunlösliche und -lösliche Polysaccharide. Zucker wie Saccharose und Glucose kommen nur in geringen Mengen vor. Im Zuge der Röstung sind die Kohlenhydrate starken Veränderungen unterworfen. So verschwinden die Zuckerstoffe fast vollkommen. Die wasserunlöslichen Polysaccharide aus den Zellwänden der Kaffeebohne bilden dann den Kaffeesatz, der beim Aufguss des Getränks zurückbleibt.

Wasser
Während der Wassergehalt im Rohkaffee noch 10 bis 13 Prozent beträgt, verringert sich sein Anteil direkt nach der Röstung auf nur noch 1 bis 2,5 Prozent. Danach kann er wieder leicht ansteigen, überschreitet jedoch nie den Wert von 5 Prozent.

Fettstoffe
Lipide finden sich in den Zellen der Kaffeebohne, überwiegend handelt es sich um Triglyceride und Diterpenester, die die sogenannten Kaffeeöle bilden. Unter den Fettsäuren am bedeutendsten sind Linolsäure und Palmitinsäure. Auch Verbindungen wie Kahweol und Cafestol, die früher für die Beurteilung der Kaffeequalität eine Rolle spielten, zählen zu den Fettstoffen. Insgesamt liegt der Fettstoffanteil im Rohkaffee zwischen 10 und 13 Prozent, wobei die Sorte Arabica mehr Lipide und Kaffeeöle enthält als die Sorte Robusta. Da die Fettstoffe nur schwer in Wasser löslich sind, sind sie im Kaffee-Getränk nur noch zu einem geringen Teil vorhanden.

Säuren
Im Rohkaffee machen Säuren ca. 5 Prozent aus. Etwa 80 verschiedene Säuren wurden bereits beschrieben (darunter Zitronen-, Essig-,  Apfelsäure), wobei der Hauptanteil bei den Chlorogensäuren liegt. Chlorogensäure und die Koffeinsäure gehören als Polyphenole zu den sekundären Pflanzenstoffen mit antioxidativen Eigenschaften. Beim Röstprozess werden bis zu zwei Drittel der Säuren abgebaut. Neben ihrer Funktion für den Geschmack regen die Säuren auch die Verdauung an.

Proteine
Während im Rohkaffee der Proteinanteil noch bei ca. 11 Prozent liegt, sinkt dieser durch die Hitzeeinwirkung beim Rösten deutlich ab.

Alkaloide
Alkaloide sind stickstoffhaltige Verbindungen, die in vielen Pflanzengattungen vorkommen. Mit einem Anteil von 0,8 bis 2,5 Prozent steht das Koffein beim Kaffee an der Spitze. Des weiteren enthält Kaffee in geringeren Mengen die Alkaloide Trigonellin, Nikotinsäure, Theobromin und Theophyllin. Der Röstvorgang hat kaum Einfluss auf den Koffeingehalt. Trigonellin hingegen wird dabei zu 75 Prozent abgebaut, wobei das Vitamin Nikotinsäure (Niacin) gebildet wird. Eine Tasse Kaffee deckt in etwa ein Zehntel des Tagesbedarfs eines Erwachsenen an Niacin ab.

Mineralstoffe
Der Gehalt an Mineralstoffen hängt sehr stark von der Kaffeeart und dem Anbaugebiet bzw. den Anbaubedingungen ab. Im Durchschnitt geht man von einem Anteil von etwa 4 Prozent aus, von den bis zu 90 Prozent auch in das Kaffee-Getränk übergehen. An erster Stelle steht Kalium, gefolgt von Kalzium, Magnesium und Phosphor. In Spuren kommen auch fast alle anderen Mineralstoffe vor.

Aromastoffe
Von den mehr als 800 Aromastoffen im Kaffee sind immer noch rund 100 nicht aufgeklärt. Deshalb ist es auch bis heute noch nicht gelungen, ein synthetisches Kaffee-Aroma herzustellen. Der leicht bittere Geschmack des Kaffee ist, so weit man heute weiß, nicht nur auf das Koffein, sondern auch auf andere Substanzen zurückzuführen. Diese entstehen bei der Erhitzung von Kohlenhydraten mit Eiweißen in der sogenannten Maillard-Reaktion.