Comme pour d’autres produits, tels que le vin, l’arôme joue un rôle prépondérant dans le plaisir qu’on éprouve à boire une tasse de café. Cet arôme est perçu par la muqueuse nasale soit directement, par le nez, soit rétronasalement par le pharynx lorsque les composés volatils remontent vers la muqueuse olfactive.

On dénombre au moins 800 composés chimiques dans le café. Leur proportion et leur nature détermine la spécificité du café en question. À titre d’exemple, et pour citer quelques composés majoritaires, on trouve : la vanilline, le gaïacol et le 4-Ethylguaïacol (phénoliques et épicés), le 2,3-butadione (arôme de beurre), le 2-Methoxy-3-isobutylpyrazine (terreux), le methional (pomme de terre et sucré) et enfin le 2-Furfurylthiol (arôme, simplement, de café). D’autres composés procurent des sensations de noisette, noix, caramel et, de façon plus surprenante, de champignon, viande, etc.

La plupart de ces composés se dégradent à l’air et à la lumière, ce qui explique le conseil usuel de conserver le café moulu dans un récipient hermétique sous vide, à l’abri de la chaleur et de la lumière. Conserver le café sous forme de grains et le moudre au dernier moment minimise la surface de contact avec l’air, et donc la probabilité de dégradation des arômes.