美拉德反應是一種化學反應，涉及羰基化合物（如還原糖類）和氨基化合物（如胺基酸和蛋白質）在高溫下的加熱。這個反應會產生金黃色至深褐色的色澤，增加食物的食慾，並伴隨著香氣的產生。美拉德反應對溫度非常敏感，通常在140-160°C時反應速度會迅速增加。煎炸、燒烤、烘焙等烹飪方式由於溫度較高且受熱時間較長，因此美拉德反應更劇烈，產生的香味物質也更多。此外，美拉德反應的速度會隨著水分含量的增加而降低，這就是為什麼乾炒和油炸的食物通常比水煮的食物更受歡迎的原因。反應的時間也很關鍵，太短可能導致反應不徹底，香味不夠濃郁；而時間過長則可能導致反應過度，產生焦糊味，營養價值降低。
美拉德反應主要通過兩個步驟進行：首先，糖類在高溫下發生糖化反應，形成醛類和酮類化合物；然後，胺基酸與這些醛類和酮類化合物反應，形成醯胺類和色素類化合物。這些化合物賦予食物金黃色的外皮、特殊的香氣和獨特的口感。
美拉德反應並非僅限於咖啡豆，許多食物在烹飪過程中都會發生這種反應，例如烤肉。烤肉過程中發生的美拉德反應會給肉類增加更多的香氣和複雜的層次，這也是烤肉的魅力所在。在咖啡豆的烘焙過程中，美拉德反應也有助於香氣的迅速發展。